NASA 露西号最新发现:1.55 亿年前诞生的“花生”小行星藏着水的线索
NASA 的露西号探测器在前往木星特洛伊小行星群的途中,进行了一次全面的演练式飞越,目标是距离地球约 960 公里处的一颗小行星。探测器以约每秒 13 公里的相对速度接近该天体,首次揭示了其真实的形态——它并非一颗简单的太空岩石,而是一个外观酷似花生,并在太空中以复杂方式翻转的小世界。
地面望远镜此前已经隐约观察到这颗小行星具有细长的形状,但露西号的近距离观测揭示了远比这更复杂的运动模式:这颗小行星实际上沿着两个轴进行旋转——它每 10.5 天完成一次从一端到另一端的翻转,同时每 26.5 天围绕其长轴进行一次摆动。这种“摇头晃脑”的翻滚运动在已知的小行星中是相对罕见的。
影像资料显示,这颗小行星呈现出明显的双瓣结构,两个部分由一个较窄的颈部连接,整体形状如同花生。
研究团队推测,这两个瓣原本是同一颗母体小行星在一次剧烈碰撞中产生的碎片,随后在各自引力的作用下重新聚集在一起。该小行星的轨道特征表明,它很可能是埃里戈内小行星家族的成员,而这个家族起源于大约 1.55 亿年前一次较大母体小行星的破碎事件。
科学家估计,这颗被命名为唐纳德约翰森的小行星在诞生时的自转速度至少是现在的十倍。在过去 2000 万至 6000 万年间,它的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——太阳照射导致小行星表面温度升高,各部分以红外辐射形式释放热量,从而产生微小的反冲力。由于小行星的形状不对称,这些力量累积形成了一个净扭矩,在漫长的时间里改变了它的自转状态。随着自转减慢,离心力与引力之间的平衡发生变化,松散的岩石碎屑沿着坡面滑落,导致影像中许多陨石坑的边缘呈现出被“磨平”的痕迹。
露西号携带的光谱仪还在小行星表面探测到了富含铁的层状硅酸盐(粘土矿物)的信号。这类矿物的形成需要液态水的参与。然而,研究指出,这种水的存在可能只是短暂且有限的——因为如果长期浸泡在水中,粘土中的铁会被镁等元素取代。这与 NASA 的 OSIRIS-REx 任务探测到的小行星贝努以及日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)的隼鸟 2 号任务探测到的小行星龙宫形成了鲜明对比——后两者的表面发现了富镁粘土,这表明它们的母体曾经历过持续数百万年的水蚀变。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,之后才迁移到主带的当前位置。
这颗小行星是以 1974 年在埃塞俄比亚发现著名古人类化石“露西”的古人类学家唐纳德 · 约翰森的名字命名的。露西号探测器的名称也正是来源于这具改变了人类对自身起源认知的化石。这次飞越是露西号 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。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,正式开始其主要科学任务。
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