С помощью инструмента RPC-ICA, установленного на борту европейского зонда "Розетта", ученые следят за формированием магнитосферы кометы 67P/Чурюмова-Герасименко.
Мозаика, составленная из снимков аппарата "Розетта", полученных 8 января 2015 года (кликабельно).
По мере приближения к Солнцу, температура кометы начинает возрастать, и некоторые вещества (в основном вода) начинают испаряться, образуя "атмосферу" кометы, которую называют комой. Ультрафиолетовое излучение Солнца и столкновение с солнечным ветром ионизирует некоторые молекулы. Образованные ионы могут быть разогнаны до высоких скоростей.
Когда комета подходит на достаточно близкое расстояние к звезде, то ее атмосфера является уже настолько плотной и ионизированной, что остановится электропроводной. Кома кометы начинает оказывать сопротивление солнечному ветру, и тут рождается ее магнитосфера - область, которая защищена от солнечного ветра.
"Кометная среда представляет лабораторию для ученых, где мы можем увидеть, что происходит, когда потоки солнечного ветра проходят через атмосферу", - говорит профессор Ханс Нильссон из Шведского института космической физики (IRF) в Кируне. Ханс Нильссон работает с данными ICA, который измеряет положительно заряженные ионы и является одним из пяти инструментов прибора RPC.
Мозаика, составленная из снимков аппарата "Розетта", полученных 10 января 2015 года (кликабельно).
Ханс объяснил, что изучение взаимодействия солнечного ветра с атмосферой кометы в "лабораторных условиях" может пролить свет на взаимодействие солнечного ветра с планетами на ранней стадии их формирования.
"В молодой Солнечной системе, верхние атмосферы планет были сильно разогреты и распространялись далеко в космосе. Солнечный ветер должен был проходить через наружную часть этих расширенных атмосфер, и это напоминает его прохождение через кометную атмосферу на низкой стадии ее активности", - поясняет профессор.
Миссия "Розетта" является поистине уникальной. Предыдущие космические аппараты, которые занимались изучением небесных странниц, проходили на большом расстоянии от них. Во время этих встреч магнитосфера комет была уже полностью сформирована. "Розетте" повезло больше, и аппарат проводит наблюдения за ранними стадиями образования магнитосферы.
Мозаика, составленная из снимков аппарата "Розетта", полученных 12 января 2015 года (кликабельно).
"Впервые мы видим, что происходит до сопротивления кометной атмосферы солнечному ветру. Мы обнаружили, что атмосфера кометы влияет на солнечный ветер намного больше, чем мы думали, как это будет проходить на ранней стадии. Мы также удивлены, насколько структура кометной атмосферы, которую мы видим исходя по наших данных, неравномерно распределена вокруг ядра", - добавляет Ханс Нильсон.
Сейчас ученые находятся на ранних стадиях анализа и моделирования данных. По мере дальнейшего приближения кометы к Солнцу ученые смогут стать свидетелями перехода роста магнитосферы на другую стадию. Профессор Ханс отмечает: "Этот переход, скорее всего, будет самой захватывающей частью. Это может случиться в любой день. Каждое утро мы продолжаем смотреть на новые данные. Что же мы найдем сегодня?".
Что касается расстояния, на котором образуется ударная волна. Пока что ученые не могут дать точных цифр. Сейчас зонд находится в 30 километрах от поверхности кометы, и приборы показывают, что солнечный ветер все ещё пронизывает атмосферу. Это связано с тем, что магнитосфера кометы находится только в стадии своего развития.