2014-ben az Európai Űrügynökség (ESA) Rosetta az űrhajó története akkor történt, amikor a Comet 67P / Churyumov-Gerasimenko-val újracsalogatták. Ez a misszió lenne az első a maga nemében, amikor egy űrhajó elfogott egy üstökösöt, követte azt, amikor a Nap körül kering, és egy leszállóanyagot telepített a felszínére. A következő két évben a keringő körüljárja ezt az üstökösöt annak reményében, hogy felfedje a Naprendszer történetét.
Ebben az időben a Rosetta tudományos csapata arra is irányította a keringőt, hogy keresse az üstökös meghajolt jeleit - az a határ, amely a tárgyak körül a napsugárral való kölcsönhatás eredményeként alakul ki. A gondolkodásukkal ellentétben egy nemrégiben készült tanulmány rámutatott, hogy a Rosetta a korai szakaszában sikerült észlelnie az üstökös körüli íjütés jeleit. Ez a történelem során az első alkalom, amikor megfigyeljük az orr-sokk kialakulását Naprendszerünkben.
Mint megjegyeztük, az íjütés a töltött részecskék (plazma) következményei, amelyek a Napból származnak (más néven: napszél), és elfogják az útjában lévő tárgyakat. Ez a folyamat egy ívelt, álló ütéshullám kialakulásához vezet az objektum elõtt. Azért nevezték el őket, mert vizualizálásuk során íjhoz hasonlítanak, és viselkedésük hasonló a hullámokhoz, amelyek a hajó íja körül alakulnak ki, amikor áthalad a turbulens vízen.
A bolygók és a nagyobb testek mellett az üstökösök környékén íj-sokkot észleltek. Az idő múlásával a Nap plazma és egy tárgy közötti interakció hatással lehet magára a tárgyra, annak íj sokkjára és a környező környezetre. Mivel a üstökösök kiválóan alkalmasak a plazma tanulmányozására a Naprendszerben, a Rosetta csapata remélte, hogy észlel egy íj sokkot a Comet 67P környékén, és közelről tanulmányozza azt.
Ennek megvalósításához Rosetta 2014 és 2016 között 1500 km (932 mérföld) távolságban repült a 67P központjától, hogy az üstökös körül nagyszabású határokat keressen. Az akkori missziócsoport ismeretében Rosetta valójában többször repült közvetlenül az íj sokkján, mielőtt és miután az üstökös pályája mentén a Naphoz legközelebbi pontjához ért.
Ahogyan Herbert Gunell - az Umeå Egyetem Belga Királyi Űrhajózási Intézet kutatója és a tanulmány egyik vezető szerzője - egy ESA sajtóközleményében kifejtette:
„Klasszikus orr-sokkot keresettünk azon a területen, amelyet elvárnánk, hogy megtaláljuk, messze az üstökös magjától, de nem találtunk egyet, így eredetileg arra a következtetésre jutottunk, hogy Rosetta nem talált meg semmiféle sokk. Úgy tűnik azonban, hogy az űrhajó valóban meghajolt, de még gyerekcipőben volt. Az adatok új elemzésében végül mintegy 50-ször észleltük őket az üstökös magjára, mint ahogyan azt a 67P esetében várták. Ez is olyan módon haladt, amire nem számítottunk, ezért eredetileg hiányzott bennünket. ”
Az első észlelésre 2015. március 7-én került sor, amikor az üstökös 2 csillagászati egység (AU) felett volt a Naptól - azaz a Föld és a Nap közötti távolság kétszerese. Ahogy az üstökös közeledett a Naphoz, Rosetta Az adatok azt mutatták, hogy az íj sokk kezd kialakulni. Ugyanezek a mutatók voltak észlelhetők 2016. február 24-én, amikor az üstökös elmozdult a Naptól.
A forma egyértelmű jele, hogy ez egy íj sokk volt a kialakulás korai szakaszában. A többi üstökös környékén megfigyelt, teljesen kifejlett íj-sokkokhoz képest a 67 / P üstökös környékén észlelt határ aszimmetrikus és szélesebb volt, mint általában. Mint Charlotte Goetz, a Geofizikai és Földön kívüli Fizikai Intézet kutatója, aki a tanulmányt társvezetett, elmagyarázta:
„Az üstökös körüli íj sokkának ilyen korai szakaszát Rosetta előtt még soha nem kapták meg. A 2015. évi adatokban észlelt csecsemő-sokk később teljesen kifejlesztett orr-sokkká alakul, amikor az üstökös közeledett a Naphoz és aktívabbá vált - ezt azonban a Rosetta-adatokban nem láttuk, mivel az űrhajó túl közel volt abban az időben a 67P-ig a 'felnőtt' sokk kimutatására. Amikor Rosetta ismét észrevette, 2016-ban az üstökös visszatért a Nap felé, tehát a sokk ugyanabban az állapotban volt, de „formálhatatlan”, mint formáló ”.
Az íj sokk tulajdonságainak meghatározására a kutatócsoport a Rosetta plazma konzorcium adatait vizsgálta - öt különféle eszközkészletből, amely a Comet 67P körüli plazma környezet tanulmányozására szolgál. Ezen adatok és a plazmamodell kombinálásával képesek voltak szimulálni az üstökös kölcsönhatásait a napszélgel.
Azt találták, hogy amint az íj sokk kialakult a Rosetta környékén, mágneses tere erősebbé és turbulensebbé vált. Ezt az jellemezte, hogy az erősen energikus töltésű részecskék periodikusan termelődtek és hevültek az íj sokkában. Ezt megelőzően ezek a részecskék lassabban mozogtak, és a napszél általában gyengébb volt.
Ez arra a következtetésre jutott, hogy a Rosetta az első leolvasások megszerzésekor „meghaladja” az orr-sokkot, majd a második leolvasás megszerzésekor „lefelé” - amely összhangban állt a üstököskel, amely közeledik a Nap felé és távozik attól. Ahogy Matt Taylor, az ESA Rosetta Projekttudós elmondta:
„Ezek a megfigyelések az orr-sokk első részei, még mielőtt teljesen kialakulna, és egyediek azzal, hogy helyet foglalnak az üstökösön, és maga is sokkolják. Ez a megállapítás rávilágít a multi-instrument mérések és szimulációk kombinálásának erősségére is. Előfordulhat, hogy nem lehet egy adatkészlet alkalmazásával kirajzolni egy puzzle-t, de ha több nyomokat összehozza, mint ebben a tanulmányban, a kép világosabbá válhat, és valódi betekintést nyújt Naprendszerünk komplex dinamikájába - és a benne lévő tárgyakba, mint a 67P. ”
Amellett, hogy történelmi felfedezés volt, a formációban az íj sokkjának észlelése egyedülálló lehetőséget kínálott a Naprendszer plazmakörnyezetének in situ méréseinek összegyűjtésére. Annak ellenére Rosetta Feladatát úgy fejezte be, hogy két évvel ezelőtt az üstökös felületére hatott, és a tudósok továbbra is élvezhetik az általa gyűjtött adatok előnyeit, amikor a 67 / P üstökös keringtek.
