Am 6. August 2014 erreichte die europäische Raumsonde Rosetta endlich die Umlaufbahn des Kometen 67P / Churyumov-Gerasimenko. In dieser Zeit gelang es ihm oft, sehr eng mit ihrer Umgebung zusammenzustoßen und manchmal interessante Nahaufnahmen zu machen. In der Zeit, in der sich 67P am nächsten Punkt seiner Umlaufbahn um die Sonne befindet, beginnen die Wissenschaftler dieser Mission, eine langfristige Perspektive zu erhalten, wie die Sonne und der Sonnenwind auf den interplanetaren Eis-Tramp wirken.
Im Laufe seiner Rotation um die Sonne mit einem Kometen treten viele verschiedene Veränderungen auf. Das offensichtlichste ist die Entwicklung des Schweifwachstums des Kometen. Dies ist unvermeidlich, da Sonnenstrahlung das Eis des Kometen stark erwärmt und dabei Dampf- und Staubstrahlen entstehen. Aber es gibt eine Nuance: Der Komet ist in die Heliosphäre der Sonne eingebaut und hängt daher auch von der Dynamik des konstanten Sonnenwindflusses ab.
Dieser Prozess mit dem Sonnenwind kann dank neuer Forschungen des Rosette-Teams verfolgt werden.
Jeder weiß, dass sich Eis auf der Oberfläche des Kometen befindet. Die Mission konnte eine bestimmte Menge an Wasserionen im Schweif des Kometen nachweisen, die bei Annäherung an die Sonne stark ansteigt. Zwischen August 2014 und März 2015 konnte Rosettas Spezialwerkzeug, ein Plasmakonsortium zur Analyse der Ionenzusammensetzung, einen 10.000-fachen Anstieg der Geschwindigkeit von Sonnenwindionen im Wasser feststellen. Wasserionen (dies sind H2O-Moleküle ohne ein Elektron) entstehen im Koma eines Kometen. Dies ist der Name der Atmosphäre, die den Kometenkern umgibt. Die von der Sonne aufgenommene Wärme bewirkt im Kern die Sublimation der Eisoberfläche im Kern. Das Koma wird allmählich mit diesen Molekülen gefüllt und sie werden durch das ultraviolette Licht der Sonne ionisiert.
Nachdem die Moleküle diesen Prozess im Koma durchlaufen haben, werden sie stark von den elektrischen Eigenschaften des Sonnenlichts beeinflusst. Während der Sonnenwind intensiver wird, nähert sich der Komet der Sonne. Zu diesem Zeitpunkt "spüren" die Ionen eine starke Beschleunigung des Sonnenlichts und werden einfach aus dem Koma in den Weltraum geworfen. Einige von ihnen stoßen auch in die Oberfläche des Kerns zurück.
Zusätzlich können diese Partikel, die direkt vom Sonnenwind stammen und in den Kern klopfen, einen Sputtereffekt verursachen. Das heißt, explosive Materialien treten aus dem Kern aus und wandern in den Schweif des Kometen. Diese Partikel hinterlassen einen spektroskopischen Abdruck. So bekommt Rosetta dieses Signal und kann es sogar messen.
Mithilfe eines Massenspektrometers mit doppelter Fokussierung konnte Rosette diese Atomisierung nachweisen und eine große Anzahl von Elementen im Ionenschwanz des Kometen entdecken. Den erhaltenen Informationen zufolge umfassen die Elemente Natrium, Silizium, Kalium und Kalzium. Interessanterweise kommen solche Elemente in kohlenstoffhaltigen Chondriten vor (dies ist eine seltene Klasse von Meteoriten). Die Menge der Kometen übersteigt jedoch die der Meteoriten, weshalb weitere Untersuchungen erforderlich sind, um diese Unterschiede zu erklären. Wissenschaftler vermuten, dass die Geschwindigkeit des Kometen abnimmt, wenn er sich der Sonne nähert. Schließlich erwärmt sich der Komet, es werden mehr Gase aus dem Kern ausgestoßen und das Koma nimmt zu. Dies kann die Ablenkung von Sonnenwindpartikeln beeinflussen und sie vor einer Kollision mit dem Kern schützen.
Bereits gelang es, die Abweichung der Protonen bei 45 Grad mit dem Sensor zu bemerken. Dies ist der erste Beweis für die Wechselwirkung des Kometen mit der Umgebung der Sonne.
