NASA 的露西号探测器在其前往木星特洛伊小行星带的旅程中,完成了一次重要的飞行演练,近距离观测了一颗名为唐纳德约翰森(Donaldjohanson)的小行星。探测器以每秒约 13 公里的速度,在距离小行星约 960 公里的地方掠过,揭示了这颗小行星并非简单的岩石,而是一个形似花生,在太空中以复杂方式旋转的天体。
地面望远镜曾暗示唐纳德约翰森小行星具有细长外形,但露西号的近距离观察揭示了其更为复杂的运动模式。这颗小行星实际上沿着两个轴线同时旋转,每 10.5 天完成一次端到端的翻转,同时每 26.5 天围绕其长轴进行一次摆动。这种双轴旋转的翻滚运动在已知的小行星中十分罕见。
影像资料显示,唐纳德约翰森小行星呈现出清晰的双瓣结构,由一个较窄的连接部连接,整体外观酷似花生。
研究团队推测,这两个瓣体最初可能是一颗母体小行星在一次剧烈碰撞中产生的碎片,随后在自身引力作用下重新聚集形成。该小行星的轨道特征表明,它很可能属于埃里戈内小行星家族,该家族起源于大约 1.55 亿年前一次大型母体小行星的破碎事件。
科学家估计,唐纳德约翰森小行星形成之初的自转速度至少是现在的十倍。在过去 2000 万至 6000 万年的时间里,其自转速度逐渐减慢至当前水平。这种减速很可能归因于 YORP 效应,即太阳照射小行星表面,热量以红外辐射形式释放,产生微小的反冲力。由于小行星形状不对称,这些力累积形成一个净扭矩,从而改变了其自转状态。自转减慢后,离心力与引力之间的平衡发生变化,导致松散的岩石碎屑沿坡面滑落,使得其表面的许多陨石坑边缘呈现出被“磨平”的迹象。
露西号探测器上的光谱仪还在唐纳德约翰森小行星表面检测到了富含铁的层状硅酸盐(粘土矿物)信号。这类矿物的形成需要液态水的参与。研究指出,这种水作用过程可能较为短暂且有限,因为如果长期处于水中,粘土中的铁会被镁等元素取代。这与 NASA 的 OSIRIS-REx 任务探测到的贝努小行星以及 JAXA 的隼鸟 2 号任务探测到的龙宫小行星形成了对比,后两者表面发现了富镁粘土,表明其母体曾经历过长达数百万年的水蚀变。这些差异表明,这三颗小行星的母体可能形成于太阳系早期不同的时空区域,之后才迁移到目前位于主带的位置。
这颗小行星以发现著名古人类化石“露西”的古人类学家唐纳德 · 约翰森的名字命名。露西号探测器的命名也源于这具具有重要意义的化石。此次飞越是露西号 12 年旅程中访问的第二颗小行星,此前它已于 2023 年飞越了小行星丁基内什(Dinkinesh)。探测器预计将于 2027 年 8 月 12 日飞越第一颗木星特洛伊小行星欧律巴忒斯(Eurybates),正式开始其核心科学探测任务。

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