Зонд NASA Lucy раскрыл необычное вращение астероида-арахиса

Даже небольшие астероиды способны удивлять сложным поведением. Во время пролёта мимо астероида Дональдджохансон в апреле 2025 года аппарат NASA Lucy обнаружил, что этот объект имеет форму арахиса и вращается не как обычное тело, а с выраженной двухосной прецессией.

Миссия Lucy, направленная к троянским астероидам Юпитера, использовала встречу с Дональдджохансоном как репетицию перед основными целями. Пролетев на расстоянии около 650 миль (примерно 1046 км), зонд собрал первые детальные снимки и спектральные данные, которые кардинально изменили представления об этом небольшом мире.

Астероид оказался билобатным – две доли, соединённые узкой перемычкой, напоминают земляной орех. Учёные полагают, что эти доли сформировались из обломков более крупного тела после катастрофического столкновения около 155 миллионов лет назад, а затем гравитационно слились в единую структуру.

Самым неожиданным стало вращение Дональдджохансона. Наземные телескопы фиксировали регулярные колебания яркости с периодом 10,5 земных суток, что типично для вытянутого объекта. Однако данные Lucy выявили дополнительную компоненту: астероид совершает нутацию вокруг своей длинной оси с периодом 26,5 суток, то есть ведёт себя как волчок, который одновременно кувыркается и покачивается.

Такое сложное движение – результат действия так называемого эффекта Ярковского–О’Кифа–Радзиевского–Пэддока (YORP). Солнечный свет нагревает поверхность, и тепловое излучение создаёт микроскопическую реактивную силу. Из-за несимметричной формы астероида возникает крутящий момент, который за миллионы лет может ускорять или замедлять вращение. По оценкам исследователей, Дональдджохансон изначально вращался как минимум в 10 раз быстрее, а текущая скорость установилась за последние 20–60 миллионов лет.

Замедление привело к тому, что центробежная сила ослабла, и рыхлый каменный материал сполз по склонам, сгладив многие кратеры – это хорошо видно на снимках Lucy. Но ещё более интригующей находкой стали спектральные признаки железосодержащих глинистых минералов. Их образование требует присутствия жидкой воды, однако, в отличие от астероидов Бенну и Рюгу, где найдены магниевые глины, свидетельствующие о длительном (миллионы лет) водном воздействии, здесь вода была кратковременной.

Это различие указывает на то, что родительские тела этих астероидов формировались в разных условиях – возможно, в разных областях Солнечной системы, а затем мигрировали в главный пояс. Дональдджохансон, возрастом всего 155 миллионов лет, значительно моложе Бенну и Рюгу (1–2 миллиарда лет) и никогда не покидал пояса, тогда как его «кузены» сближаются с Землёй каждый год.

«Сравнение Дональдджохансона с подобными астероидами полезно, потому что каждое различие – это ключ к нашей истории происхождения», – комментирует Симоне Марки, заместитель главного исследователя Lucy. Он добавляет, что изучение троянцев – совершенно иной популяции – бросит вызов современным моделям формирования планет.

Названный в честь знаменитого австралопитека, Lucy впервые исследует троянцы Юпитера, которые сохранились с ранних эпох и помогут понять, как мигрировали планеты. Результаты опубликованы в журнале Science, а следующие цели миссии ждут её в 2027 году.