Un nuevo estudio revela que, contrariamente a las primeras impresiones, Rosetta detectó signos de un arco de choque infantil en el cometa que exploró durante dos años, la primera vez que se ha visto formarse en cualquier parte del sistema solar.

De 2014 a 2016, La nave espacial Rosetta de la ESA estudió el cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko y sus alrededores desde cerca y desde lejos. Voló directamente a través del 'arco de choque' varias veces antes y después de que el cometa alcanzara su punto más cercano al sol a lo largo de su órbita. brindando una oportunidad única para recopilar mediciones in situ de este intrigante parche de espacio.

Los cometas ofrecen a los científicos una forma extraordinaria de estudiar el plasma en el sistema solar. El plasma es caliente estado gaseoso de la materia que comprende partículas cargadas, y se encuentra en el sistema solar en forma de viento solar:un flujo constante de partículas que fluyen desde nuestra estrella hacia el espacio.

A medida que el viento solar supersónico pasa junto a los objetos a su paso, como planetas o cuerpos más pequeños, primero golpea un límite conocido como arco de choque. Como el nombre sugiere, este fenómeno es algo así como la ola que se forma alrededor de la proa de un barco cuando atraviesa aguas agitadas. Se han encontrado choques de arco alrededor de los cometas, también - el cometa Halley es un buen ejemplo. Los fenómenos del plasma varían a medida que el medio interactúa con el entorno circundante, cambiando el tamaño, forma, y la naturaleza de las estructuras, como los amortiguadores de arco a lo largo del tiempo.

Rosetta buscó señales de tal característica durante su misión de dos años, y se aventuró a más de 1500 km del centro de 67P en busca de límites a gran escala alrededor del cometa, pero aparentemente no encontró nada.

"Buscamos un arco de choque clásico en el tipo de área que esperaríamos encontrar uno, lejos del núcleo del cometa, pero no encontré ninguno, por lo que originalmente llegamos a la conclusión de que Rosetta no había detectado ningún tipo de conmoción, "dice Herbert Gunell del Real Instituto Belga de Aeronomía Espacial, Bélgica, y la Universidad de Umeå, Suecia, uno de los dos científicos que dirigieron el estudio.

"Sin embargo, parece que la nave espacial realmente encontró un arco de choque, pero que estaba en su infancia. En un nuevo análisis de los datos, finalmente lo vimos unas 50 veces más cerca del núcleo del cometa de lo previsto en el caso del 67P. También se movió de formas que no esperábamos, que es por eso que inicialmente nos lo perdimos ".

El 7 de marzo de 2015, cuando el cometa estaba dos veces más lejos del sol que la Tierra y se dirigía hacia nuestra estrella, Los datos de Rosetta mostraron signos de que comenzaba a formarse un arco de choque. Los mismos indicadores estaban presentes en su camino de regreso del sol, el 24 de febrero de 2016. Se observó que este límite era asimétrico, y más ancho que los choques de arco completamente desarrollados observados en otros cometas.

"Una fase tan temprana del desarrollo de un arco de choque alrededor de un cometa nunca se había capturado antes de Rosetta, "dice la co-directora Charlotte Goetz del Instituto de Geofísica y Física Extraterrestre en Braunschweig, Alemania.

"El choque infantil que detectamos en los datos de 2015 habrá evolucionado más tarde para convertirse en un choque de arco completamente desarrollado a medida que el cometa se acercó al sol y se volvió más activo; no lo vimos en los datos de Rosetta, aunque, ya que la nave espacial estaba demasiado cerca de 67P en ese momento para detectar el choque "adulto". Cuando Rosetta lo vio de nuevo, en 2016, el cometa estaba saliendo del sol, así que la conmoción que vimos estaba en el mismo estado, pero 'deformando' en lugar de formando ".

Herbert, Charlotte, y sus colegas exploraron datos del Consorcio Rosetta Plasma, un conjunto de instrumentos que comprende cinco sensores diferentes para estudiar el plasma que rodea al cometa 67P. Combinaron los datos con un modelo de plasma para simular las interacciones del cometa con el viento solar y determinar las propiedades del arco de choque.

Los científicos encontraron que, cuando el arco de choque en formación se apoderó de Rosetta, el campo magnético del cometa se hizo más fuerte y más turbulento, con ráfagas de partículas cargadas de alta energía que se producen y calientan en la región del choque mismo. Antemano, las partículas se habían movido más lentamente, y el viento solar había sido generalmente más débil, lo que indica que Rosetta había estado "río arriba" de un arco de choque.

"Estas observaciones son las primeras de un arco de choque antes de que se forme por completo, y son únicos al estar reunidos en el lugar del cometa y el impacto en sí mismo, "dice Matt Taylor, Científico del Proyecto Rosetta de la ESA.

"Este hallazgo también destaca la fuerza de combinar mediciones y simulaciones de múltiples instrumentos. Puede que no sea posible resolver un rompecabezas usando un conjunto de datos, pero cuando reúnes múltiples pistas, como en este estudio, la imagen puede volverse más clara y ofrecer una visión real de la compleja dinámica de nuestro sistema solar y los objetos que contiene, como 67P ".