Um novo estudo revela que, ao contrário das primeiras impressões, A Rosetta detectou sinais de um choque de arco infantil no cometa que explorou por dois anos - o primeiro já visto se formando em qualquer parte do sistema solar.

De 2014 a 2016, A nave espacial Rosetta da ESA estudou o Cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko e seus arredores de perto e de longe. Ele voou diretamente através do 'choque de proa' várias vezes antes e depois que o cometa atingiu seu ponto mais próximo do sol ao longo de sua órbita, proporcionando uma oportunidade única de reunir medições in situ deste intrigante pedaço de espaço.

Os cometas oferecem aos cientistas uma maneira extraordinária de estudar o plasma do sistema solar. O plasma é um calor, estado gasoso da matéria compreendendo partículas carregadas, e é encontrado no sistema solar na forma do vento solar:um fluxo constante de partículas fluindo de nossa estrela para o espaço.

À medida que o vento solar supersônico flui por objetos em seu caminho, como planetas ou corpos menores, primeiro atinge um limite conhecido como choque de arco. Como o nome sugere, esse fenômeno é mais ou menos como a onda que se forma ao redor da proa de um navio ao cortar águas agitadas. Choques de proa foram encontrados em torno de cometas, também - o cometa de Halley é um bom exemplo. Os fenômenos plasmáticos variam conforme o meio interage com o ambiente circundante, mudando o tamanho, forma, e natureza das estruturas, como choques de arco ao longo do tempo.

Rosetta procurou por sinais de tal característica ao longo de sua missão de dois anos, e se aventurou a mais de 1.500 km de distância do centro do 67P em busca de limites em grande escala ao redor do cometa - mas aparentemente não encontrou nada.

"Procuramos um amortecedor de arco clássico no tipo de área que esperaríamos encontrar, longe do núcleo do cometa, mas não encontrou nenhum, então, originalmente chegamos à conclusão de que Rosetta falhou em detectar qualquer tipo de choque, "diz Herbert Gunell, do Instituto Real Belga de Aeronomia Espacial, Bélgica, e a Universidade de Umeå, Suécia, um dos dois cientistas que lideraram o estudo.

"Contudo, parece que a espaçonave realmente encontrou um amortecedor de proa, mas que estava em sua infância. Em uma nova análise dos dados, eventualmente o avistamos cerca de 50 vezes mais perto do núcleo do cometa do que o previsto no caso do 67P. Também mudou de maneiras que não esperávamos, é por isso que inicialmente não percebemos. "

Em 7 de março de 2015, quando o cometa estava duas vezes mais longe do Sol do que a Terra e dirigindo-se para dentro em direção à nossa estrela, Os dados da Rosetta mostraram sinais de um choque de arco começando a se formar. Os mesmos indicadores estavam presentes em seu caminho de volta ao sol, em 24 de fevereiro de 2016. Este limite foi observado como assimétrico, e mais largo do que os choques de arco totalmente desenvolvidos observados em outros cometas.

"Uma fase tão inicial do desenvolvimento de um choque de proa em torno de um cometa nunca foi capturada antes da Rosetta, "diz a co-líder Charlotte Goetz do Instituto de Geofísica e Física Extraterrestre em Braunschweig, Alemanha.

"O choque infantil que vimos nos dados de 2015 terá evoluído posteriormente para se tornar um choque de proa totalmente desenvolvido conforme o cometa se aproxima do sol e se torna mais ativo - não vimos isso nos dados do Rosetta, no entanto, como a espaçonave estava muito perto de 67P naquele momento para detectar o choque 'adulto'. Quando Rosetta o viu novamente, em 2016, o cometa estava voltando do sol, portanto, o choque que vimos estava no mesmo estado, mas 'disforme' em vez de se formar. "

Herbert, Charlotte, e colegas exploraram dados do Rosetta Plasma Consortium, um conjunto de instrumentos que compreende cinco sensores diferentes para estudar o plasma ao redor do Cometa 67P. Eles combinaram os dados com um modelo de plasma para simular as interações do cometa com o vento solar e determinar as propriedades do choque de proa.

Os cientistas descobriram que, quando o choque de arco em formação tomou conta de Rosetta, o campo magnético do cometa ficou mais forte e turbulento, com rajadas de partículas carregadas altamente energéticas sendo produzidas e aquecidas na região do próprio choque. Antecipadamente, partículas tinham se movido mais lentamente, e o vento solar tinha sido geralmente mais fraco - indicando que Rosetta estava "a montante" de um amortecedor de proa.

"Essas observações são as primeiras de um choque de arco antes de se formar totalmente, e são únicos por serem reunidos no local, no cometa e no choque em si, "diz Matt Taylor, Cientista do Projeto ESA Rosetta.

"Essa descoberta também destaca a força de combinar medições e simulações com vários instrumentos. Pode não ser possível resolver um quebra-cabeça usando um conjunto de dados, mas quando você reúne várias pistas, como neste estudo, a imagem pode se tornar mais clara e oferecer uma visão real sobre a complexa dinâmica do nosso sistema solar - e os objetos nele, como 67P. "