Un nuovo studio rivela che, contrariamente alle prime impressioni, Rosetta ha rilevato segni di uno shock da arco infantile sulla cometa che ha esplorato per due anni, la prima mai vista formarsi in qualsiasi parte del sistema solare.

Dal 2014 al 2016, La navicella spaziale Rosetta dell'ESA ha studiato la cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko ei suoi dintorni da vicino e da lontano. Ha volato direttamente attraverso il "bow shock" diverse volte sia prima che dopo che la cometa ha raggiunto il punto più vicino al sole lungo la sua orbita, fornendo un'opportunità unica per raccogliere misurazioni in situ di questo intrigante pezzo di spazio.

Le comete offrono agli scienziati un modo straordinario per studiare il plasma nel sistema solare. Il plasma è un caldo, stato gassoso della materia comprendente particelle cariche, e si trova nel sistema solare sotto forma di vento solare:un flusso costante di particelle che fuoriescono dalla nostra stella nello spazio.

Mentre il vento solare supersonico scorre oltre gli oggetti sul suo percorso, come pianeti o corpi più piccoli, colpisce prima un limite noto come shock d'arco. Come suggerisce il nome, questo fenomeno è un po' come l'onda che si forma intorno alla prua di una nave mentre attraversa l'acqua mossa. Scosse di prua sono state trovate intorno alle comete, anche – la cometa di Halley è un buon esempio. I fenomeni plasmatici variano quando il mezzo interagisce con l'ambiente circostante, cambiando le dimensioni, forma, e la natura delle strutture come gli urti dell'arco nel tempo.

Rosetta ha cercato segni di tale caratteristica durante la sua missione di due anni, e si è avventurato a più di 1500 km di distanza dal centro di 67P alla ricerca di confini su larga scala attorno alla cometa, ma a quanto pare non ha trovato nulla.

"Abbiamo cercato un classico shock da prua nel tipo di area in cui ci saremmo aspettati di trovarne uno, lontano dal nucleo della cometa, ma non ne ho trovati, quindi inizialmente siamo giunti alla conclusione che Rosetta non fosse riuscita a individuare alcun tipo di shock, " dice Herbert Gunell del Royal Belgian Institute for Space Aeronomy, Belgio, e l'Università di Umeå, Svezia, uno dei due scienziati che hanno condotto lo studio.

"Però, sembra che l'astronave abbia effettivamente trovato uno shock di prua, ma che era nella sua infanzia. In una nuova analisi dei dati, alla fine lo abbiamo individuato circa 50 volte più vicino al nucleo della cometa di quanto previsto nel caso del 67P. Si è anche mosso in modi che non ci aspettavamo, ed è per questo che inizialmente ci è mancato."

Il 7 marzo 2015, quando la cometa era due volte più lontana dal sole della Terra e si dirigeva verso l'interno verso la nostra stella, I dati di Rosetta hanno mostrato segni di uno shock d'arco che cominciava a formarsi. Gli stessi indicatori erano presenti sulla via del ritorno dal sole, il 24 febbraio 2016. Questo confine è stato osservato come asimmetrico, e più ampio degli shock d'arco completamente sviluppati osservati in altre comete.

"Una fase così precoce dello sviluppo di un arco shock attorno a una cometa non era mai stata catturata prima di Rosetta, ", afferma la co-responsabile Charlotte Goetz dell'Istituto di geofisica e fisica extraterrestre di Braunschweig, Germania.

"Lo shock infantile che abbiamo individuato nei dati del 2015 si sarà successivamente evoluto per diventare uno shock da arco completamente sviluppato quando la cometa si è avvicinata al sole ed è diventata più attiva - non l'abbiamo visto nei dati di Rosetta, anche se, poiché la navicella spaziale era troppo vicina a 67P in quel momento per rilevare lo shock "adulto". Quando Rosetta lo vide di nuovo, nel 2016, la cometa stava tornando fuori dal sole, quindi lo shock che abbiamo visto era nello stesso stato, ma "deformante" piuttosto che formarsi".

Herbert, Carlotta, e colleghi hanno esplorato i dati del Consorzio Rosetta Plasma, una suite di strumenti comprendente cinque diversi sensori per studiare il plasma che circonda la cometa 67P. Hanno combinato i dati con un modello al plasma per simulare le interazioni della cometa con il vento solare e determinare le proprietà dello shock di prua.

Gli scienziati hanno scoperto che, quando l'urto dell'arco in formazione travolse Rosetta, il campo magnetico della cometa divenne più forte e più turbolento, con scoppi di particelle cariche altamente energetiche prodotte e riscaldate nella regione dell'urto stesso. in anticipo, le particelle si erano mosse più lentamente, e il vento solare era stato generalmente più debole, indicando che Rosetta era stata "a monte" di una scossa di prua.

"Queste osservazioni sono le prime di uno shock d'arco prima che si formi completamente, e sono unici nell'essere raccolti sul posto presso la cometa e scioccare se stessa, "dice Matt Taylor, Scienziato del progetto Rosetta dell'ESA.

"Questa scoperta evidenzia anche la forza della combinazione di misurazioni e simulazioni multi-strumento. Potrebbe non essere possibile risolvere un puzzle utilizzando un set di dati, ma quando metti insieme più indizi, come in questo studio, l'immagine può diventare più chiara e offrire una visione reale delle complesse dinamiche del nostro sistema solare - e degli oggetti in esso contenuti, come 67P."