2014. gadā Eiropas Kosmosa aģentūra (EKA) Rosetta kosmosa kuģis izveidoja vēsturi, kad tas tika pārveidots ar Comet 67P / Churyumov-Gerasimenko. Šī misija būtu pirmā šāda veida operācija, kurā kosmosa kuģis pārtvertu komētu, sekoja tai apkārt orbītā ap Sauli un izvietoja zemnieku uz tās virsmas. Nākamos divus gadus orbiters pētīs šo komētu, cerot atklāt lietas par Saules sistēmas vēsturi.
Šajā laikā Rosetta zinātnes komanda arī vadīja orbiteru meklēt komētas priekšgala šoka pazīmes - robežu, kas veidojas ap objektiem mijiedarbības ar saules vēju rezultātā. Pretēji viņu domām, nesen veikts pētījums atklāja, ka Rosetta tās agrīnajā posmā spēja atklāt priekšgala šoka pazīmes ap komētu. Šī ir pirmā reize vēsturē, kad priekšgala trieciena veidošanās ir novērota mūsu Saules sistēmā.
Kā minēts, priekšgala triecieni ir lādētu daļiņu (plazmas), kas izplūst no Saules (saukts arī par saules vēju), pārtverot objektus tās ceļā. Šis process noved pie objekta priekšā izliekta, stacionāra trieciena viļņa veidošanās. Tie ir tik nosaukti, jo, vizualizējot, tie atgādina loku un viņu izturēšanās ir līdzīga viļņiem, kas veidojas ap kuģa priekšgalu, kad tas izgriežas cauri turbulentam ūdenim.
Papildus planētām un lielākiem ķermeņiem ap komētām ir atklāti priekšgala triecieni. Laika gaitā Saules plazmas un objekta mijiedarbība var ietekmēt pašu objektu, tā priekšgala triecienu un apkārtējo vidi. Tā kā komētas ir lielisks veids, kā izpētīt plazmu Saules sistēmā, Rosetta komanda cerēja atklāt priekšgala šoku ap Comet 67P un izpētīt to tuvplānā.
Lai to paveiktu, Rosetta laikā no 2014. līdz 2016. gadam lidoja vairāk nekā 1500 km (932 jūdzes) attālumā no 67P centra, meklējot plašas robežas ap komētu. Tolaik netika zināma misijas komandai, Rosetta faktiski vairākas reizes lidoja tieši caur priekšgala triecienu, pirms un pēc tam, kad komēta savā orbītā sasniedza savu tuvāko punktu Saulei.
Kā ESA paziņojumā presei paskaidroja Herberts Gunels - Umeo Universitātes Beļģijas Karaliskā kosmosa aeronomijas institūta pētnieks un viens no vadošajiem pētījuma autoriem:
“Mēs meklējām klasisko loku šoku tādā apgabalā, kādu mēs sagaidījām, lai atrastu tālu prom no komētas kodola, bet neatradām, tāpēc sākotnēji nonācām pie secinājuma, ka Rosetta nav pamanījusi jebkāda veida šoks. Tomēr šķiet, ka kosmosa kuģis tiešām atrada priekšgala triecienu, bet tas bija sākuma stadijā. Jaunā datu analīzē mēs galu galā pamanījām to apmēram 50 reizes tuvāk komētas kodolam, nekā tika paredzēts 67P gadījumā. Tas virzījās arī tādos veidos, kādus mēs negaidījām, tāpēc sākotnēji to nokavējām. ”
Pirmā atklāšana notika 2015. gada 7. martā, kad komēta atradās virs 2 astronomiskām vienībām (AU) no Saules - t.i., divreiz pārsniedzot attālumu starp Zemi un Sauli. Kad komēta tuvojās Saulei, Rosetta dati liecināja par priekšgala šoka pazīmju sākšanos. Tie paši rādītāji tika konstatēti 2016. gada 24. februārī, kad komēta attālinājās no Saules.
Nepārprotama norāde, ka tas bija priekšgala šoks veidošanās sākuma stadijās, bija tā forma. Salīdzinot ar pilnīgi izstrādātiem priekšgala satricinājumiem, kas novēroti ap citām komētām, ap Comet 67 / P atklātā robeža bija asimetriska un platāka nekā parasti. Kā paskaidroja Ģeofizikas un ārpuszemes fizikas institūta pētniece Šarlote Gēte, kas līdzdarbojās pētījumā:
“Tik agrīnā priekšgala trieciena attīstības fāzē ap komētu nekad pirms Rosetta nebija notverts. Zīdaiņu šoks, ko mēs pamanījām 2015. gada datos, vēlāk būs kļuvis par pilnībā izstrādātu priekšgala šoku, kad komēta tuvojās Saulei un aktivizējās - to gan mēs neredzējām Rosetta datos, jo kosmosa kuģis bija pārāk tuvu līdz 67P tajā laikā, lai noteiktu “pieaugušo” šoku. Kad Rosetta to atkal pamanīja, 2016. gadā komēta atradās atpakaļceļā no Saules, tāpēc mūsu redzētais šoks bija tādā pašā stāvoklī, bet “neformējams”, nevis formējams. ”
Lai noteiktu priekšgala trieciena īpašības, pētnieku grupa izpētīja datus no Rosetta Plasma Consortium - piecu dažādu instrumentu komplekta, kas paredzēts Comet 67P ieskaujošās plazmas vides izpētei. Apvienojot šos datus ar plazmas modeli, viņi spēja simulēt komētas mijiedarbību ar Saules vēju.
Viņi atrada, ka, priekšgala triecienam veidojoties ap Rosetta, tā magnētiskais lauks kļuva spēcīgāks un turbulents. Tam raksturīgas ļoti enerģētiski lādētas daļiņas, kas periodiski tiek ražotas un uzsildītas pašā priekšgala šoka reģionā. Pirms tam šīs daļiņas kustējās lēnāk, un Saules vējš kopumā bija vājāks.
Viņi secināja, ka Rosetta bija “augšpus” priekšgala trieciena, kad tika iegūti pirmie rādījumi, un pēc tam “lejup pa straumi”, kad tika iegūti otrie rādījumi - tas bija saskaņā ar komētu, kas tuvojās Saulei un atkāpās no tās. Kā norādīja ESA Rosetta projekta zinātnieks Metjū Teilors:
Šie novērojumi ir pirmie priekšgala triecieniem, pirms tie pilnībā izveidojas, un ir unikāli ar to, ka tiek savākti uz vietas pie komētas un paši satricina. Šis atradums arī izceļ vairāku instrumentu mērījumu un simulāciju apvienošanas stiprumu. Iespējams, ka puzzle nav iespējams atrisināt, izmantojot vienu datu kopu, taču, apvienojot vairākus pavedienus, kā tas ir šajā pētījumā, attēls var kļūt skaidrāks un piedāvāt reālu ieskatu mūsu Saules sistēmas un tajā esošo objektu sarežģītajā dinamikā, piemēram, 67P. ”
Papildus tam, ka tas bija vēsturisks atklājums, šī priekšgala trieciena noteikšana veidošanās laikā nodrošināja unikālu iespēju savākt Saules sistēmas plazmas vides in-situ mērījumus. Pat ja Rosetta pabeidza savu misiju, pirms diviem gadiem iedarbojoties uz komētas virsmu, zinātniekiem bija jāturpina gūt labumu no datiem, kas tika apkopoti laikā, kad tas apritēja komētā 67 / P.
