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 的露西号探测器在执行前往木星特洛伊小行星群任务的途中，进行了一次全面的飞行演练，近距离观察了一颗名为“唐纳德约翰森”的小行星。探测器以大约每秒 13 公里的速度，在距离该小行星约 960 公里的地方掠过，首次揭示了它的真实形态。这颗天体并非简单的岩石，而是一个形似花生，并且在太空中以一种复杂的不规则方式进行翻滚运动的独立世界。

此前，地面望远镜曾推测这颗小行星可能具有细长的外观，但露西号的近距离观测揭示了其远为复杂的运动模式。这颗小行星实际上在两个不同的轴向上进行自转：它大约每 10.5 天完成一次从一端到另一端的翻转，同时每 26.5 天绕其长轴进行一次摆动。这种独特的“摇头晃脑”式的翻滚运动在已知的其他小行星中非常罕见。

观测图像显示，这颗小行星呈现出明显的双瓣结构，两个部分由一条相对狭窄的“颈部”连接，整体外观酷似花生。

研究团队推测，这两个瓣状结构可能源自同一颗母体小行星，在一次剧烈的碰撞事件中分裂形成的碎片，之后在各自的引力作用下重新聚集在一起。该小行星的轨道特性表明，它很可能属于埃里戈内小行星家族，该家族的起源可追溯至约 1.55 亿年前一颗更大的母体小行星的破碎过程。

科学家们估计，在形成之初，唐纳德约翰森小行星的自转速度至少是目前速度的十倍。在过去的 2000 万到 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，即太阳照射小行星表面，热量以红外辐射的形式释放，产生微小的反作用力。由于小行星形状的不对称性，这些力累积起来形成了一个净扭矩，从而在漫长的时间里改变了其自转状态。随着自转减慢，离心力和引力之间的平衡发生了变化，导致表面疏松的岩石碎屑沿坡面滑落，使得图像中许多陨石坑的边缘呈现出被“磨平”的外观。

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（即粘土矿物）信号。这类矿物的形成需要液态水的参与。然而，研究指出，这种水的存在必定是短暂且有限的，因为如果长期浸泡在水中，粘土中的铁会被镁等其他元素取代。这一点与 NASA 的 OSIRIS-REx 任务探测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 号任务探测的小行星龙宫形成了鲜明对比。后两者表面发现了富含镁的粘土，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，而露西号探测器的名字本身也来源于这具对理解人类起源至关重要的化石。此次飞越是露西号长达 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。该探测器预计将于 2027 年 8 月 12 日飞越第一颗木星特洛伊小行星欧律巴忒斯，正式启动其核心科学探测任务。