I 2014 blev Den Europæiske Rumorganisation (ESA) Rosetta rumfartøj lavede historie, da det møttes med Comet 67P / Churyumov-Gerasimenko. Denne mission var den første af sin art, hvor et rumfartøj opfangede en komet, fulgte den, da den kredsede om solen og indsatte en lander til dens overflade. I de næste to år studerede orbiteren denne komet i håb om at afsløre ting om solsystemets historie.
I denne tid instruerede Rosettas videnskabsteam orbiteren til at se efter tegn på kometens bovchok - grænsen, der dannes omkring objekter som et resultat af interaktion med solvind. I modsætning til hvad de troede, har en nylig undersøgelse afsløret, at Rosetta formåede at opdage tegn på et bukschok omkring kometen i sine tidlige stadier. Dette udgør første gang i historien, at dannelsen af et bovechok er blevet set i vores solsystem.
Som bemærket er bovenschock et resultat af ladede partikler (plasma), der stammer fra Solen (alias solvind), der opfanger genstande i dens bane. Denne proces fører til dannelse af en buet, stationær stødbølge foran objektet. De er så navngivne, fordi de, når de visualiseres, ligner en bue, og deres opførsel ligner bølger, der dannes omkring bue af et skib, når det skærer gennem turbulent vand.
Foruden planeter og større kroppe er der fundet bovestød omkring kometer. Over tid kan interaktionen mellem Solens plasma og et objekt have en indflydelse på selve objektet, dets bovchok og det omgivende miljø. Da kometer er en fremragende måde at studere plasma i solsystemet, håbede Rosetta-teamet på at opdage et bovchok omkring Comet 67P og studere det på tæt hold.
For at opnå dette, Rosetta fløj over 1500 km (932 mi) væk fra 67Ps centrum mellem 2014 og 2016 på jagt efter store grænser omkring kometen. Ukendt for missionsteamet på det tidspunkt fløj Rosetta faktisk direkte gennem bågschokket flere gange, før og efter at kometen nåede sit nærmeste punkt til Solen langs sin bane.
Som Herbert Gunell - en forsker fra Royal Belgian Institute for Space Aeronomy, Umeå University og en af hovedforfatterne på undersøgelsen - forklarede i en ESA-pressemeddelelse:
”Vi kiggede efter et klassisk bukschok i det område, vi ville forvente at finde et, langt væk fra kometens kerne, men fandt ikke noget, så vi oprindeligt nåede til den konklusion, at Rosetta ikke havde fundet nogen form for chok. Det ser dog ud til, at rumfartøjet faktisk fandt et bovechok, men at det var i sin spædbarn. I en ny analyse af dataene opdagede vi dem til sidst 50 gange tættere på kometens kerne end forventet i tilfælde af 67P. Det bevægede sig også på måder, som vi ikke forventede, og det er grunden til, at vi oprindeligt gik glip af det. ”
Den første detektion fandt sted den 7. marts 2015, da kometen var over 2 astronomiske enheder (AU'er) fra solen - dvs. dobbelt så afstanden fra Jorden og Solen. Da kometen nærmet sig Solen, Rosetta data viste tegn på et bovechok begyndt at dannes. De samme indikatorer blev fundet den 24. februar 2016, da kometen bevægede sig væk fra solen.
En klar indikation af, at dette var et bovechok i de tidlige stadier af dannelsen, var dens form. Sammenlignet med fuldt udviklede bovestød observeret omkring andre kometer, var grænsen detekteret omkring Comet 67 / P asymmetrisk og bredere end normalt. Som Charlotte Goetz, en forsker fra Institute for Geophysics and Extraterrestrial Physics, der medledede undersøgelsen, forklarede:
”En sådan tidlig fase af udviklingen af et boveskok omkring en komet var aldrig blevet fanget før Rosetta. Det spædbørnschok, vi opdagede i 2015-dataene, har senere udviklet sig til at blive et fuldt udviklet bue-chok, da kometen nærmet sig Solen og blev mere aktiv - vi så dog ikke dette i Rosetta-dataene, da rumfartøjet var for tæt til 67P på det tidspunkt for at registrere det 'voksne' chok. Da Rosetta opdagede det igen, i 2016, var kometen på vej tilbage ud af solen, så chokket, vi så, var i samme tilstand, men 'uformet' snarere end at danne. '
For at bestemme egenskaberne ved bundschok udforskede forskerteamet data fra Rosetta Plasma Consortium - en pakke med fem forskellige instrumenter designet til at studere plasmamiljøet omkring Comet 67P. Ved at kombinere disse data med en plasmamodel kunne de simulere kometens interaktion med solvinden.
Hvad de fandt, var, at efterhånden som bundschok blev dannet omkring Rosetta, blev dens magnetiske felt stærkere og mere turbulent. Dette blev kendetegnet ved, at meget energiske ladede partikler periodisk blev produceret og opvarmet i området for selve bovchokket. Før dette havde disse partikler bevæget sig langsommere, og solvinden var generelt svagere.
Dette konkluderede de, var resultatet af, at Rosetta var "opstrøms" for et bovechok, da de første aflæsninger blev opnået, derefter "nedstrøms", da den anden aflæsning blev opnået - hvilket stemte overens med kometen, der nærmer sig og forsvindende fra solen. Som Matt Taylor, en ESA Rosetta-projektforsker, angav:
”Disse iagttagelser er den første af et bue-chok, inden det dannes fuldt ud, og er unikt ved at blive samlet på lokationen ved selve kometen og chokket. Denne fund fremhæver også styrken ved at kombinere målinger og simuleringer af flere instrumenter. Det er muligvis ikke muligt at løse et puslespil ved hjælp af et datasæt, men når du samler flere spor, som i denne undersøgelse, kan billedet blive klarere og tilbyde reel indsigt i den komplekse dynamik i vores solsystem - og objekterne deri, ligesom 67P. ”
Ud over at være en historisk opdagelse, afslørede detekteringen af dette bågechok i dannelsen en unik mulighed for at samle in-situ målinger af solsystemets plasma-miljø. Selv om Rosetta afsluttede sin mission med at påvirke kometens overflade for to år siden, og forskere fortsatte med at drage fordel af de data, den indsamlede i løbet af den tid, den kredsede om Kometen 67 / P.
