NASA“露西”探测器发明独特扭捏小行星 揭示早期太阳系的水迹象

在飞越主小行星带途中，“露西”于2025年4月20日从约650英里（约1000公里）的距离擦过小行星“唐纳德约翰逊”（Donaldjohanson），获取了这颗此前从未近距离探测过目标的首批高分辨率图像和科学数据。不雅测注解，这颗直径约8公里的小行星出现出两个“头部”相连、中心颈部狭小的“花生”状双叶构造，外面遍布陨石坑和沟槽，并显示出复杂的非主轴自转活动，而非像多半行星和小行星那样环绕单一轴安稳扭转。

地面千里镜此前只能经由过程亮度变更推想这颗狭长天体约每10.5个地球日自转一周，而“露西”的精细测量发明其真实活动更像一只赓续翻腾的陀螺：一方面，它以约10.5天的周期整体“端对端”翻转；另一方面，又以约26.5天的周期环绕自身长轴往返扭捏，形成所谓“非主轴自转”或“翻腾”状况。科学家经由过程外形模型和重力坡度分析指出，其外面存在大年夜量相对陡峭的区域和较为平缓的地形，反应出内部构造和自转演变在经久感化下合营塑造出如今的表面。

外形分析显示，“唐纳德约翰逊”是一颗由两块碎片在引力感化下从新聚合形成的双叶小行星，颈部狭小、整体外不雅酷似一颗“花生”。研究团队认为，这两叶曾是一次小行星碰撞中产生的碎块，在约1.55亿年前逐渐在引力牵引下从新并合。模型估算注解，这颗小行星在形成之初自转速度至少比如今快十倍以上，在以前约2000万年至6000万年间逐渐“减速”，自改变慢导致引力与离心力均衡产生变更，外面松散岩块和碎屑沿坡面迟缓滑落，从而“抹平”了部分陨石坑边沿，使其看起来较为柔和。

研究指出，这一自转“刹车”很可能由所谓“YORP效应”推动——这是一种由阳光驱动的、极其微弱却在百万年标准上可以明显改变小天体自转的物理过程。当太阳光照射到外形不规矩的小行星外面时，不合区域接收的能量在从新以红外辐射情势释放时会产生极小的反感化力，经久累积形成对自转的扭矩，使其速度产生改变。这一效应在不合小行星上既可能减速也可能加快，例如小行星“贝努”（Bennu）今朝每约4小时自转一周，“龙宫”（Ryugu）约每7小时自转一周，研究认为它们都曾在更迟缓自转的状况下，经由YORP效应慢慢“加快”。

除自转与外形之外，“露西”在此次飞越中应用红外光谱仪在“唐纳德约翰逊”外面发明富含铁的黏土矿物，这类矿物在富碳陨石中也曾被发明，被认为只能在液态水存在的情况下形成。但光谱分析显示，这些黏土中的铁元素尚未被镁等其它元素大年夜范围替代，意味着液态水在其母体内部存在的时光相对短暂，并非持续数百万年。这与“贝努”“龙宫”上发明的富镁黏土形成明显比较，后者指向更长时光、可能历时数百万年的水化过程，产生在它们仍属于更大年夜母体小行星时代。

因为“唐纳德约翰逊”被认为是主小行星带中一颗含碳、含水的大年夜型小行星在碰撞破裂后形成的碎片集合，而“贝努”“龙宫”也被认为有类似富碳、含水母体来源，这三者之间的差别对太阳系早期物质分布和演变供给了重要束缚。研究团队指出，“唐纳德约翰逊”年纪仅约1.55亿年，远年青于形成于约10亿至20亿年前的“贝努”和“龙宫”，且一向逗留在主小行星带内，而后两者在演变过程中逐渐迁徙到更接近地球的轨道，因而成为样本返回义务的幻想目标。

相干研究成果已于2026年6月18日揭橥于《科学》（Science）期刊，题为《露西飞越(52246) Donaldjohanson：一颗具有翻腾自转的双叶小行星》。论文由美国西南研究院（Southwest Research Institute）博尔德分部的露西副首席研究员西蒙内·马尔奇（Simone Marchi）领衔，结合多家机构的研究人员合营完成，具体解析了小行星的外形模型、自转状况、外面成分和演变汗青。

“露西”义务以1974年在埃塞俄比亚发明的人类祖先化石“露西”定名，象征其将在行星形成的“化石群”——木星特洛伊小行星中寻找太阳系早期的“生命线索”。按筹划，“露西”将成为首个飞往木星特洛伊小行星的航天器，这些古老且保存无缺的天体形成于太阳系最初阶段，被视为研究行星若何形成、迁徙并最终假寓当前轨道的关键样本。此次对“唐纳德约翰逊”的飞越被义务团队视作在正式进入特洛伊目标前的一次“全流程练习训练”，包含对导航、成像和科学载荷协同工作的综合测试，为随后在2027年8月12日飞越特洛伊小行星“欧律巴忒斯”（Eurybates）等后续义务积聚了宝贵经验。

“露西”义务由西南研究院博尔德分部首席研究员担负首席科学家，NASA戈达德太空飞翔中间负责义务治理、体系工程和安然与质量保障，洛克希德·马丁空间体系公司负责飞翔器研制。该义务是NASA“发明”筹划（Discovery Program）的第13个项目，由位于阿拉巴马州亨茨维尔的NASA马歇尔太空飞翔中间代表科学义务理事会进行治理。跟着“露西”在漫长路程中赓续接近特洛伊小行星群，科学家估计，更多形态各别的小天体和它们携带的水与有机物线索，将持续刷新人类对太阳系来源和演变汗青的熟悉。