בשנת 2014, סוכנות החלל האירופית (ESA) רוזטה החללית עשתה היסטוריה כאשר הגיעה עם שביט 67P / Churyumov-Gerasimenko. משימה זו תהיה הראשונה מסוגה, שם החללית יירטה שביט, עקבה אחריה כשהקיפה את השמש ופרסה נחת על פני השטח. בשנתיים הבאות, האורביט היה חוקר את שביט זה בתקווה לחשוף דברים על ההיסטוריה של מערכת השמש.
בתקופה זו צוות המדע של רוזטה גם כיוון את המסלול לחפש סימנים להלם הקשת של השביט - הגבול שמתגבש סביב עצמים כתוצאה מאינטראקציה עם רוח שמש. בניגוד למה שחשבו, מחקר שנערך לאחרונה גילה כי רוזטה הצליחה לאתר סימנים של הלם קשת סביב השביט בשלביו הראשונים. זו מהווה את הפעם הראשונה בהיסטוריה שחזקה בהלם קשת במערכת השמש שלנו.
כאמור, זעזועי קשת הם תוצאה של חלקיקים טעונים (פלזמה) הנובעים מהשמש (המכונה רוח שמש) המיירטים עצמים בדרכה. תהליך זה מוביל להיווצרות גל הלם מעוגל ונייח מול האובייקט. הם נקראים כך מכיוון שכאשר הם מדמיינים דמוי הם דומים לקשת והתנהגותם דומה לגלים הנוצרים סביב קשת הספינה כשהיא חותכת במים סוערים.
בנוסף לכוכבי לכת וגופים גדולים יותר, התגלו זעזועי קשת סביב שביטים. עם הזמן, האינטראקציה בין פלזמת השמש לאובייקט יכולה להשפיע על האובייקט עצמו, הלם הקשת שלו והסביבה הסובבת אותו. מכיוון שביטים הם דרך מצוינת ללמוד פלזמה במערכת השמש, צוות רוזטה קיווה לאתר הלם קשת סביב שביט 67P ולמד אותו מקרוב.
להשיג את זה, רוזטה טס מעל 1500 ק"מ (932 מיילים) ממרכז 67P בין 2014-2016 בחיפוש אחר גבולות בקנה מידה גדול סביב השביט. לא ידוע על צוות המשימה באותה תקופה, רוזטה טס ישירות דרך הלם החרטום מספר פעמים, לפני ואחרי שביט הגיע לנקודה הקרובה ביותר לשמש לאורך מסלולו.
כפי שהסביר הרברט גונל - חוקר מהמכון הבלגי המלכותי לאוירונומיית חלל, אוניברסיטת אומה, ואחד המחברים הראשיים במחקר - בהודעה לעיתונות של ESA:
"חיפשנו הלם קשת קלאסי בסוג האזור שהיינו מצפים למצוא כזה, הרחק מגרעין השביט, אך לא מצאנו, ולכן הגענו במקור למסקנה שרוזטה לא הצליחה לאתר שום סוג של הלם. עם זאת, נראה כי החללית אמנם מצאה הלם קשת, אך היא הייתה בחיתוליה. בניתוח חדש של הנתונים, בסופו של דבר איתרנו אותם קרוב יותר פי 50 לגרעין שביט מכפי שצפוי במקרה של 67P. זה גם נע בדרכים שלא ציפינו, וזו הסיבה שפספסנו את זה בתחילה. "
הגילוי הראשון התרחש ב- 7 במרץ, 2015, כאשר השביט היה מעל 2 יחידות אסטרונומיות (AU) מהשמש - כלומר כפול המרחק בין כדור הארץ לשמש. כשהשביט התקרב לשמש, רוזטה הנתונים הראו סימנים להלם קשת מתחיל להיווצר. אותם אינדיקטורים התגלו ב- 24 בפברואר 2016, כאשר השביט התרחק מהשמש.
אינדיקציה ברורה שזה היה הלם קשת בשלבים הראשונים של היווצרותו הייתה צורתו. לעומת זעזועי קשת מפותחים לחלוטין שנצפו סביב שביטים אחרים, הגבול שהתגלה סביב שביט 67 / P היה א-סימטרי ורחב מהרגיל. כפי שהסבירה שרלוט גוטץ, חוקרת מהמכון לגיאופיזיקה ופיזיקה מחוץ לכדור הארץ שהנהיגה יחד את המחקר:
"שלב כה מוקדם של התפתחות הלם קשת סביב שביט מעולם לא נתפס לפני רוזטה. הלם התינוקות שראינו בנתוני 2015 יתפתח מאוחר יותר והפך להיות הלם קשת מפותח ככל שהשביט התקרב לשמש והפך להיות פעיל יותר - עם זאת, לא ראינו את זה בנתוני רוזטה, מכיוון שהחללית הייתה קרובה מדי באותה מידה ל 67P כדי לאתר את ההלם 'הבוגר'. כאשר רוזטה הבחינה בכך שוב, בשנת 2016, השביט היה בדרכו חזרה מהשמש, כך שההלם שראינו היה באותו מצב אבל 'לא מתהווה' ולא מתהווה. "
כדי לקבוע את המאפיינים של הלם החרטום, צוות המחקר בדק נתונים מ- Rosetta Plasma Consortium - חבילה של חמישה מכשירים שונים המיועדים לחקור את סביבת הפלזמה הסובבת את Comet 67P. בשילוב נתונים אלה עם דגם פלזמה הם הצליחו לדמות את האינטראקציות של השביט עם רוח השמש.
מה שהם מצאו הוא שכאשר נוצר הלם החרטום סביב רוזטה, השדה המגנטי שלו התחזק וסוער יותר. זה התאפיין בכך שחלקיקים טעונים אנרגטיים ביותר הופקו מדי פעם ומחוממים באזור הלם הקשת עצמו. לפני כן, חלקיקים אלה נעו לאט יותר והרוח השמש הייתה בדרך כלל חלשה יותר.
זה, הם סיכמו, תוצאה של רוזטה "במעלה הזרם" של הלם קשת כשהושגו הקריאות הראשונות, ואחר כך "במורד הזרם" כאשר הושגו הקריאות השנייה - אשר התאימו לכוכב שביט המתקרב ונסוג מהשמש. כפי שציין מאט טיילור, מדען פרויקט רוזטה של ESA:
"תצפיות אלה הן הראשונות של הלם קשת לפני שהוא מתהווה במלואו, והן ייחודיות בהתאספות במקום בשביט ובהלם עצמו. ממצא זה מדגיש גם את חוזק שילוב מדידות והדמיות רב מכשירים. יתכן שלא ניתן לפתור חידה באמצעות מערך נתונים אחד, אך כאשר אתה מפגיש רמזים מרובים, כמו במחקר זה, התמונה יכולה להתבהר ולהציע תובנה אמיתית לגבי הדינמיקה המורכבת של מערכת השמש שלנו - והאובייקטים בה, כמו 67P. "
מלבד היותו תגלית היסטורית, איתור הלם קשת זה בהיווצרותו סיפק הזדמנות ייחודית לאסוף מדידות במקום הסביבת הפלזמה של מערכת השמש. למרות ש רוזטה סיימה את משימתה בהשפעה על פני שביט השביט לפני כשנתיים, המדענים להמשיך להפיק תועלת מהנתונים שאספה במהלך תקופת מסלולו של שביט 67 / P.
