У 2014 році Європейське космічне агентство (ESA) Розетта космічний корабель увійшов в історію, коли він переглянувся з Кометою 67П / Чурюмов-Герасименко. Ця місія була б першою у своєму роді, коли космічний корабель перехопив комету, слідував за нею, коли вона обходила навколо Сонця та розгортала приземлитель на її поверхню. Наступні два роки орбітальник вивчав би цю комету з надією розкрити речі про історію Сонячної системи.
У цей час наукова команда Розетти також скерувала орбіту на пошук ознак ударного удару комети - межі, яка утворюється навколо предметів у результаті взаємодії із сонячним вітром. На противагу тому, що вони думали, недавнє дослідження виявило, що Розетті вдалося виявити ознаки шоку лука навколо комети на ранніх стадіях. Це вперше в історії свідчить про утворення лукового шоку у нашій Сонячній системі.
Як зазначалося, лукові поштовхи є результатом заряджених частинок (плазми), що виходять від Сонця (ака. Сонячного вітру), що перехоплює предмети на своєму шляху. Цей процес призводить до утворення вигнутої нерухомої ударної хвилі перед об’єктом. Їх так називають, оскільки при візуалізації вони нагадують лук, а їх поведінка схожа на хвилі, що утворюються навколо носа корабля, коли він прорізає бурхливу воду.
Окрім планет та більших тіл, навколо комет виявлено поштовхи лука. З часом взаємодія між плазмою Сонця та предметом може впливати на сам об’єкт, його ударний лук та навколишнє середовище. Оскільки комети є прекрасним способом вивчення плазми у Сонячній системі, команда Rosetta сподівалася виявити удар лука навколо Комети 67P та вивчити його близько.
Щоб досягти цього, Розетта пролетів понад 1500 км (932 миль) від центру 67P між 2014 та 2016 роками в пошуках масштабних меж навколо комети. Невідома на той час команда місії, Розетта фактично пролетіла прямо через луковий удар, до і після того, як комета досяг її найближчої точки до Сонця по своїй орбіті.
Як пояснив у прес-релізі ESA Герберт Гунелл - науковий співробітник Королівського бельгійського інституту космічної аерономії Університету Умео та один з провідних авторів дослідження:
"Ми шукали класичний луковий шок у тій області, яку ми очікували б знайти, далеко від ядра комети, але не знайшли жодної, тому спочатку дійшли висновку, що Розетта не змогла помітити жодного типу шок. Однак, схоже, що космічний корабель насправді виявив луковий шок, але це було в зародковому стані. У новому аналізі даних ми врешті-решт помітили їх приблизно в 50 разів ближче до ядра комети, ніж передбачалося у випадку 67P. Він також рухався так, як ми не очікували, тому ми його спочатку пропустили ".
Перше виявлення відбулося 7 березня 2015 року, коли комета була понад 2 астрономічними одиницями (АС) від Сонця - тобто вдвічі більше відстані між Землею та Сонцем. Коли комета наближалася до Сонця, Розетта дані показали, що почали формуватися ознаки лукового шоку. Такі ж показники були виявлені 24 лютого 2016 року, коли комета віддалялася від Сонця.
Ясним свідченням того, що це був луковий шок на ранніх стадіях формування, була його форма. Порівняно з повністю розвиненими струсами лука, що спостерігаються навколо інших комет, межа, виявлена навколо Комети 67 / Р, була асиметричною та ширшою, ніж зазвичай. Як пояснила Шарлотта Гец, науковий співробітник Інституту геофізики та позаземної фізики, яка керувала дослідженням:
«Така рання фаза розвитку лукового шоку навколо комети ніколи не була захоплена перед Розеттою. Дитячий шок, який ми помітили в даних 2015 року, згодом перетвориться в повністю розвинений луковий шок, коли комета наблизилася до Сонця та стала активнішою - цього ми не бачили в даних Розетти, оскільки космічний апарат був занадто близьким до 67P для того часу, щоб виявити шок "дорослого". Коли Розетта знову це помітила, у 2016 році комета поверталася назад із Сонця, тому шок, який ми побачили, був у тому самому стані, але «неформуючись», а не формувався ».
Щоб визначити властивості лукового удару, дослідницька група дослідила дані з плазмового консорціуму Rosetta - набору з п'яти різних приладів, призначених для вивчення плазмового середовища, що оточує Comet 67P. Поєднавши ці дані з плазмовою моделлю, вони змогли імітувати взаємодію комети з сонячним вітром.
Вони виявили, що по мірі удару лука, що утворюється навколо Розетти, його магнітне поле стає сильнішим і бурхливішим. Для цього характерні високоенергетичні заряджені частинки, які періодично утворюються та нагріваються в області самого лукового удару. До цього ці частинки рухалися повільніше, а сонячний вітер взагалі слабший.
Вони зробили висновок, що це було наслідком того, що Розетта була "вгору" від лукового шоку, коли були отримані перші показання, потім "вниз за течією", коли були отримані другі показання - що відповідало тому, що комета наближається і відходить від Сонця. Як зазначив Метт Тейлор, науковий співробітник проекту ESA Rosetta:
"Ці спостереження є першим від лукового шоку до того, як він повністю сформується, і унікальний тим, що збираються на місці біля комети і шокують самі по собі. Цей висновок також підкреслює силу поєднання мульти інструментальних вимірювань та моделювання. Вирішити головоломку може бути неможливо за допомогою одного набору даних, але коли ви зведете кілька підказків, як у цьому дослідженні, картинка може стати чіткішою та запропонувати реальне уявлення про складну динаміку нашої Сонячної системи - та об’єкти в ній, як 67P. "
Окрім того, що було історичним відкриттям, виявлення цього лукового удару у формуванні надало унікальну можливість зібрати на місці вимірювання плазмового середовища Сонячної системи. Незважаючи на Розетта завершив свою місію, вплинувши на поверхню комети два роки тому, вчені продовжують користуватися даними, зібраними за час, коли він виходив на орбіту Комета 67 / П.
