A NASA Lucy űrszondája tavaly, a Donaldjohanson aszteroida melletti elrepülése során felfedte, hogy az égitest egy imbolygó, földimogyoró alakú objektum, amely viszonylag rövid története során rengeteg változáson ment keresztül. Az aszteroida 155 millió évvel ezelőtt, egy heves ütközést követően keletkezett, amikor a szétszóródott törmelékdarabok újraegyesültek. Azóta a Nap sugárzásának csekély, de legyőzhetetlen ereje formálta át, miközben megőrizte a távoli múltban rövid ideig jelenlévő folyékony víz nyomait is.
A Jupiter trójai aszteroidacsoportjai felé tartó Lucy 2025. április 20-án, 650 mérföldes távolságból gyűjtötte az első közeli felvételeket és adatokat a Donaldjohansonról. Az adatokból kiderült, hogy az aszteroida a legtöbb más égitesttel ellentétben nem egyszerűen egyetlen tengely körül forog, hanem egy bonyolultabb, két tengely körüli forgást végez. A tudósok emellett megfigyelték a Donaldjohanson földimogyoró alakját, valamint a felszínén található krátereket és gerinceket.
A Lucy találkozása az aszteroidával egy próbafutamnak számított az űrszonda és a misszió csapata számára, mielőtt a fő célpontokhoz, a trójai aszteroidákhoz érne, amelyek közül az elsővel, az Eurybates-szel 2027. augusztus 12-én találkozik. A műszerek a várakozásoknak megfelelően működtek, és ráadásul a tudósok ritka lehetőséget kaptak arra, hogy egy korábban feltáratlan aszteroidát tanulmányozzanak közelről, és összehasonlítsák azt két hasonló összetételű, de eltérő történetű égitesttel: a NASA OSIRIS-REx mintavételi küldetésének célpontjával, a Bennuval, valamint a JAXA Hayabusa2 missziójának célpontjával, a Ryuguval.
Imbolygó forgás
A Földről végzett távcsöves megfigyelések során a csillagászok a Donaldjohanson által visszavert fény ingadozásait észlelték, amelyek egy megnyúlt objektumra jellemző, szabályos csúcsokból és völgyekből álló mintázatot mutattak, és amely 10,5 földi naponként fordul meg egyszer. A Lucy adatai azonban egy másik mintázatot is feltártak: úgy tűnik, hogy a Donaldjohanson egy imbolygó búgócsigához hasonlóan forog. A tanulmány szerzői arról számoltak be, hogy az aszteroida 10,5 földi naponként egyszer bukfencezik át a hosszú tengelye körül, miközben 26,5 naponként billeg előre-hátra a hosszanti tengelye mentén.
A Donaldjohanson valószínűleg a keletkezésekor legalább tízszer gyorsabban forgott, és a becslések szerint az elmúlt 20-60 millió évben lassult le a jelenlegi sebességére. Ahogy a forgása lelassult, megváltozott az egyensúly a centrifugális erő (ami széttolja a dolgokat) és a gravitáció (ami összehúzza azokat) között, és a laza kőzetanyag lecsúszott a lejtőkön, ami a felvételeken látható módon számos kráter lekopott megjelenését eredményezte.
A tanulmány szerzői szerint az aszteroida forgásának lassulását valószínűleg a napfény általi felmelegedés egy finom következménye, az úgynevezett YORP-effektus okozza. A Nap által felmelegített aszteroida felszínének minden egyes része infravörös fény formájában sugározza ki a hőt, és ez a sugárzás egy apró visszalökő erőt fejt ki a felszínre. Mivel az aszteroida alakja nem szimmetrikus, ez nettó forgatónyomatékot eredményez, amely megváltoztathatja az aszteroida forgását.
Múlékony víz
Amikor a Lucy 30 000 mérföld/órás sebességgel elhaladt a Donaldjohanson mellett, a műszerei vasban gazdag agyagásványok jelenlétét észlelték a felszínen. Ezeknek az agyagoknak a távoli múltban, folyékony víz segítségével kellett kialakulniuk. A Lucy tudósai azonban arra a következtetésre jutottak, hogy a víz jelenléte rövid ideig tarthatott, mivel az agyagokban lévő vasat a víz hosszabb jelenléte esetén más elemek, például magnézium szokták kiváltani.
Valóban, a tudósok magnéziumban gazdag agyagokat találtak a Bennun és a Ryugun is, ami arra utal, hogy ezek az égitestek hosszabb ideig, akár több millió évig is víz hatása alatt álltak, amikor még nagyobb aszteroidák részei voltak. Ez a különbség a vízhatás időtartamában, valamint más jellemzők azt jelenthetik, hogy ezen aszteroidák anyaégitestei eltérő időben vagy a Naprendszer különböző régióiban keletkeztek, mielőtt a fő aszteroidaövbe vándoroltak volna.
A Donaldjohanson feltehetően egy nagyobb, szénben és vízben gazdag aszteroida sziklás maradványaiból áll, amely a fő aszteroidaövben ütközött egy másik objektummal. A Bennu és a Ryugu vélhetően ugyanilyen módon és ugyanabban a régióban keletkeztek. A Donaldjohanson azonban eltér tőlük: 155 millió éves korával sokkal fiatalabb, mint a 1-2 milliárd éve keletkezett Bennu és Ryugu.
© NASA/Goddard/SwRI/Dan Gallagher
Forrás: Nasa.gov
