Pada tahun 2014, European Space Agency (ESA) Rosetta kapal angkasa melakar sejarah ketika bertemu dengan Comet 67P / Churyumov-Gerasimenko. Misi ini akan menjadi yang pertama seumpamanya, di mana kapal angkasa memintas komet, mengikutinya ketika mengorbit Matahari, dan mengerahkan pendaratan ke permukaannya. Untuk dua tahun ke depan, pengorbit akan mempelajari komet ini dengan harapan dapat mengungkap hal-hal mengenai sejarah Sistem Suria.
Pada masa ini, pasukan sains Rosetta juga mengarahkan pengorbit untuk mencari tanda-tanda kejutan busur komet - sempadan yang terbentuk di sekitar objek sebagai hasil interaksi dengan angin suria. Berbeza dengan apa yang mereka fikirkan, sebuah kajian baru-baru ini menunjukkan bahawa Rosetta berjaya mengesan tanda-tanda kejutan busur di sekitar komet pada peringkat awal. Ini merupakan kali pertama dalam sejarah bahawa pembentukan kejutan busur telah disaksikan di Sistem Suria kita.
Seperti yang dinyatakan, kejutan busur adalah hasil partikel bermuatan (plasma) yang berasal dari Matahari (alias angin matahari) yang memintas objek dalam lintasannya. Proses ini membawa kepada pembentukan gelombang kejutan pegun yang melengkung di hadapan objek. Mereka dinamakan demikian karena ketika divisualisasikan, mereka menyerupai busur dan tingkah lakunya mirip dengan gelombang yang terbentuk di sekitar busur kapal ketika menembus air bergelora.
Selain planet dan badan yang lebih besar, kejutan busur telah dikesan di sekitar komet. Seiring waktu, interaksi antara plasma Matahari dan objek dapat mempengaruhi objek itu sendiri, kejutan busurnya, dan lingkungan sekitarnya. Oleh kerana komet adalah kaedah terbaik untuk mengkaji plasma di Sistem Suria, pasukan Rosetta berharap dapat mengesan kejutan busur di sekitar Komet 67P dan mempelajarinya dari dekat.
Untuk mencapai ini, Rosetta terbang sejauh 1500 km (932 mi) dari pusat 67P antara 2014 dan 2016 untuk mencari sempadan berskala besar di sekitar komet. Tanpa diketahui oleh pasukan misi pada masa itu, Rosetta benar-benar terbang secara langsung melalui kejutan busur beberapa kali, sebelum dan sesudah komet itu mencapai titik terdekatnya dengan Matahari di sepanjang orbitnya.
Seperti yang dijelaskan oleh Herbert Gunell - penyelidik dari Royal Belgian Institute for Space Aeronomy, Universiti Umeå, dan salah seorang penulis utama kajian ini - dalam siaran akhbar ESA:
"Kami mencari kejutan busur klasik di kawasan yang kami harapkan untuk mencarinya, jauh dari inti komet, tetapi tidak menemui apa-apa, jadi kami pada mulanya sampai pada kesimpulan bahawa Rosetta gagal mengesan apa-apa jenis terkejut. Namun, nampaknya kapal angkasa itu benar-benar mengalami kejutan busur, tetapi ia masih dalam peringkat awal. Dalam analisis data yang baru, akhirnya kami melihatnya sekitar 50 kali lebih dekat dengan inti komet daripada yang dijangkakan dalam kasus 67P. Ini juga bergerak dengan cara yang tidak kita jangkakan, itulah sebabnya pada awalnya kita ketinggalan. "
Pengesanan pertama berlaku pada 7 Mac 2015, ketika komet itu berada di atas 2 unit astronomi (AU) dari Matahari - iaitu jarak dua kali antara Bumi dan Matahari. Ketika komet menghampiri Matahari, Rosetta data menunjukkan tanda-tanda kejutan busur mula terbentuk. Petunjuk yang sama dikesan pada 24 Februari 2016, ketika komet itu menjauh dari Matahari.
Petunjuk yang jelas bahawa ini adalah kejutan busur pada tahap awal pembentukannya adalah bentuknya. Berbanding dengan hentakan busur yang diperhatikan sepenuhnya di sekitar komet lain, batas yang dikesan di sekitar Komet 67 / P adalah tidak simetri dan lebih lebar daripada biasa. Sebagai Charlotte Goetz, seorang penyelidik dari Institut Fizik Geofizik dan Ekstraterestrial yang mengetuai kajian ini, menjelaskan:
"Fasa awal perkembangan kejutan busur di sekitar komet tidak pernah ditangkap sebelum Rosetta. Kejutan bayi yang kami dapati dalam data 2015 kemudian akan berubah menjadi kejutan busur yang berkembang sepenuhnya ketika komet menghampiri Matahari dan menjadi lebih aktif - kami tidak melihatnya dalam data Rosetta, kerana kapal angkasa terlalu dekat hingga 67P pada masa itu untuk mengesan kejutan 'dewasa'. Ketika Rosetta melihatnya lagi, pada tahun 2016, komet itu dalam perjalanan keluar dari Matahari, jadi kejutan yang kita lihat berada dalam keadaan yang sama tetapi 'tidak berubah' daripada terbentuk. '
Untuk menentukan sifat kejutan busur, pasukan penyelidik menerokai data dari Rosetta Plasma Consortium - sekumpulan lima instrumen berbeza yang dirancang untuk mengkaji persekitaran plasma di sekitar Comet 67P. Menggabungkan data ini dengan model plasma, mereka dapat mensimulasikan interaksi komet dengan angin suria.
Apa yang mereka dapati adalah ketika kejutan busur terbentuk di sekitar Rosetta, medan magnetnya menjadi lebih kuat dan bergelora. Ini dicirikan oleh zarah bermuatan yang sangat bertenaga dihasilkan dan dipanaskan secara berkala di kawasan kejutan busur itu sendiri. Sebelum ini, zarah-zarah ini bergerak lebih perlahan dan angin suria pada umumnya lebih lemah.
Ini, mereka menyimpulkan, adalah hasil dari Rosetta menjadi "hulu" kejutan busur ketika pembacaan pertama diperoleh, kemudian "hilir" ketika pembacaan kedua diperoleh - yang sesuai dengan komet mendekati dan surut dari Matahari. Seperti yang dinyatakan oleh Matt Taylor, seorang Saintis Projek ESA Rosetta:
"Pemerhatian ini adalah yang pertama dari kejutan busur sebelum terbentuk sepenuhnya, dan unik ketika dikumpulkan di lokasi komet dan kejutan itu sendiri. Penemuan ini juga menunjukkan kekuatan menggabungkan pengukuran dan simulasi pelbagai instrumen. Mungkin tidak mungkin untuk menyelesaikan teka-teki menggunakan satu set data, tetapi apabila anda mengumpulkan banyak petunjuk, seperti dalam kajian ini, gambar dapat menjadi lebih jelas dan memberikan gambaran nyata mengenai dinamika kompleks Sistem Suria kita - dan objek di dalamnya, seperti 67P. "
Selain penemuan bersejarah, pengesanan kejutan haluan dalam formasi ini memberi peluang unik untuk mengumpulkan pengukuran in-situ dari persekitaran plasma Sistem Suria. Walaupun Rosetta mengakhiri misinya dengan memberi kesan pada permukaan komet dua tahun yang lalu, para saintis untuk terus mendapat manfaat dari data yang dikumpulkannya ketika ia mengorbit Komet 67 / P.
