Už podruhé se evropsko-americké sondě Solar orbiter během její mise podařilo proletět skrz ohon komety. Celá událost, která byla vypočítána již v předstihu díky expertům na University College London, pomohla nasbírat mnoho cenných vědeckých dat, na která nyní bude čekat pečlivá analýza. Ačkoliv je sonda Solar orbiter navržena k provádění jedinečného průzkumu Slunce, vytváří si velmi dobré jméno i v oboru průzkumu komet. Tato sonda totiž v průběhu několika dní prolétávala ohonem komety C/2021 A1 Leonard. Střed tohoto průletu byl mezi 13:00 a 14:00 SEČ 17. prosince roku 2021. Během průletu se podařilo nasbírat informace o částicích a magnetickém poli v ohonu komety. To umožní astronomům prostudovat způsoby, jak komety interagují se slunečním větrem – proudem částic a magnetického pole, který vychází ze Slunce a šíří se Sluneční soustavou.

Graf z přístroje SWA – k průletu ohonem komety došlo v prosinci 2021.
Zdroj: https://www.esa.int/

Průlet samotný předpověděl Samuel Grant z Mullard Space Science Laboratory na University College London. Upravil za tímto účelem existující počítačový program, aby porovnával oběžné dráhy sond s oběžnými drahami komet. V simulaci je pak možné zohlednit účinky slunečního větru na formování ohonu komet. „Projel jsem programem kometu Leonard a Solar orbiter při několika různých rychlostech slunečního větru. V tu chvíli jsem si všiml, že i při poměrně širokém rozpětí rychlostí slunečního větru to vypadalo na průsečík,“ uvedl Grant.

V okamžiku tohoto průletu byla sonda Solar orbiter poměrně blízko u Země, kolem které 27. listopadu prolétla a provedla přitom gravitační manévr. Sonda díky tomuto průletu zahájila svou vědeckou fázi a dostala se na dráhu, která umožní v březnu 2022 průlet kolem Slunce. Ale zpět k setkání s kometou. Její jádro bylo v době přiblížení vzdálené od sondy 44,5 milionu kilometrů a nacházelo se až u planety Venuše, ovšem její masivní ohon se táhl prostorem až za oběžnou dráhu Země. Doposud nejlepší měření ohonu komety sondou Solar Orbiter pochází ze sady senzorů  SWA (Solar Wind Analyser). Jeho senzor těžkých iontů (HIS) úspěšně měřil atomy, ionty a dokonce i molekuly, které lze přiřadit spíše ke kometě než slunečnímu větru.

Data naměřená senzorem SWA-HIS mezi 11. a 20. prosincem 2021.
Zdroj: https://www.esa.int/

SWA-HIS zaznamenal ionty kyslíku, uhlíku, molekulární dusík a molekuly oxidu uhelnatého, oxidu uhličitého a možná i vody. „Vzhledem k jejich slabému náboji, můžeme jednoznačně říct, že zazanemané ionty jsou kometárního původu,“ uvedl Stefano Livi, hlavní vědecký pracovník SWA-HIS z texaského Southwest Research Institute. Jak se kometa pohybuje prostorem, má tendenci kolem sebe obtáčet magnetické pole Slunce. Toto magnetické pole s sebou nese sluneční vítr a zmíněné obtáčení vytváří nespojitosti, ve kterých se polarita magnetického pole ostře mění ze severního na jižní a obráceně.

Snímky jádra komety C/2021 A1 Leonard ve viditelném světle pořídil koronograf Metis.
Zdroj: https://www.esa.int/

Data z magnetometru MAG opravdu naznačují přítomnost takových struktur magnetického pole. Ovšem pro naprostou jistotu je potřeba další výzkum. „Momentálně zkoumáme magnetické poruchy menšího rozsahu, které jsme zaznamenali v našich datech. Snažíme se je zkombinovat s měřeními z částicových senzorů Solar Orbiteru, abychom pochopili jejich možný kometární původ,“ říká Lorenzo Matteini, vědec zapojený do projektu MAG z Imperial College v Londýně.

Kromě měření částic však Solar orbiter také pořizuje snímky. Metis je palubní koronograf schopný pracovat v různých vlnových délkách. Dokáže pořizovat ultrafialová měření úrovně záření čáry vodíku Lyman-alfa, ale také dokáže měřit polarizaci viditelného záření. Během 15. a 16. prosince se přístroji podařilo vyfotit vzdálené jádro komety – jak v ultrafialové, tak i ve viditelné části spektra. Pořízené snímky nyní analyzují experti z vědeckého týmu kolem tohoto přístroje. „Snímky ve viditelném světle nám mohou prozradit, úroveň, s jakou kometa vyvrhuje prach. Oproti tomu ultrafialové snímky zase prozradí úroveň, s jakou se kometa zbavuje vody,“ vysvětluje Alain Corso, vědec z týmu kolem přístroje Metis z CNR-Istituto di Fotonica e Nanotecnologie v italské Padově.

Mnoho dat nasbíral také přístroj SoloHi (Solar Orbiter Heliospheric Imager). Jeho snímky zachycují velké části iontového ohonu, které byly pořízeny v době, kdy se v něm sonda nacházela. Jak sekvence snímků pokračuje, můžeme vidět změny ohonu reagující na změny rychlosti a směru slunečního větru. Do pozorování komety se však zapojily i další sondy. Kromě zmíněného Solar Orbiteru to byla také evropsko-americká sonda SOHO, či americké STEREO-A (viz video níže) a Parker Solar Probe, které celý jev pozorovaly z dálky. Díky tomu mají astronomové data nejen z útrob ohonu, ale získali i další měření pro lepší kontext z větší vzdálenosti.

Průlety skrz ohon komety jsou poměrně vzácné. Z těch, které byly zaznamenány, byla většina objevena až po samotné události. Evropsko-americká sonda Ulysses zažila rovnou tři průlety skrz kometární ohon včetně C/1996 B2 Hyakutake v květnu 1996 a C/2006 P1 McNaught na začátku roku 2007. Solar orbiter prolétl ohonem fragmentu komety C/2019 Y4 ATLAS v červnu 2020 relativně krátce po svém startu. Zatímco první průlety sondy skrz ohony byly pro vědce spíše překvapením, oba dosavadní průlety Solar orbiteru ohony komet byly předvídány dopředu díky počítačovému programu, který vyvinul Geraint Jones z Mullard Space Science Laboratory na University College London a který dále rozšířil Samuel Grant.

Kometu Leonard sledovalo současně hned několik sond.
Zdroj: https://www.esa.int/

„Velká výhoda je, že pro sondu to není prakticky žádná práce navíc a přitom můžete analyzovat materiál z komety, která je od vás velice daleko. To je prostě úžasné,“ říká Grant, který se nyní snaží procházet data i z dalších sond a hledat v nich stopy průletů ohony komet, kterých si předtím nikdo nevšiml. Aktuální výzkum je také cenným sběrem zkušeností pro budoucí evropskou misi Comet Interceptor – v čele jejího vědeckého týmu stojí Geraint Jones. Mise má za úkol navštívit doposud neobjevenou kometu a provést průlety pomocí tří sond, čímž vznikne trojrozměrný model dynamického nového objektu, který obsahuje nezměněný materiál, který zbyl z doby vzniku naší soustavy.

Takto kometu Leonard viděla sonda SOHO.
Zdroj: https://www.esa.int/

To je ale ještě budoucnost. V současné době týmy zodpovědné za jednotlivé přístroje na Solar orbiteru pilně analyzují data z průletu ohonem komety Leonard. Při svém výzkumu se nezaměřují pouze na to, co jim data řeknou o kometě samotné, ale i o slunečním větru. „Takováto dodatečná věda je vždycky fascinující součástí každé mise,“ říká Daniel Müller, vědec z ESA zapojený do projektu a dodává: „Když byl předpovězen průlet ohonem komety ATLAS, tak stále probíhaly kalibrace sondy a jejích přístrojů. Navíc se kometa rozpadla jen krátce předtím, než jsme se k ní dostali. Ovšem u komety Leonard jsme už byli plně připraveni a kometa se nerozpadla.“

Kometa Leonard pohledem sondy Parker Solar Probe.
Zdroj: https://www.esa.int/

Sonda Solar orbiter se však již pilně připravuje na výše zmíněný březnový průlet kolem Slunce. V jeho rámci se k naší životodárné hvězdě dostane na vzdálenost 0,32 AU, tedy zhruba třetinu vzdálenosti Země od Slunce, což odpovídá +/- 50 milionům kilometrů. Půjde o jedno z téměř 20 blízkých přiblížení ke Slunci, které se mají v příštím desetiletí odehrát. Vědecká fáze tedy ještě bude dlouhá.

Tyto průlety přinesou nevídaná data i fotky. Vědci se těší nejen na měření z maximálních přiblížení, ale i na pohledy z větší dálky. Solar orbiter totiž jako první sonda v historii vyfotí polární oblasti Slunce. „U Solar orbiteru je tolik věcí, na které se můžeme těšit a to jsem teprve začali,“ uzavírá Daniel Müller.

Přeloženo z:
https://www.esa.int/

Zdroje obrázků:
https://www.esa.int/…/Solar_Orbiter_s_view_of_Comet_Leonard_in_ultraviolet_annotated.jpg
https://www.esa.int/…/Solar_wind_through_a_comet_s_tail.png
https://www.esa.int/…/23910959-1-eng-GB/Watching_Comet_Leonard_from_all_angles.jpg
https://www.esa.int/…/23911267-1-eng-GB/Comet_Leonard_by_SOHO.gif
https://www.esa.int/…/Parker_Solar_Probe_s_view_of_Comet_Leonard_annotated.gif