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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 的露西号探测器在飞越小行星唐纳德约翰森（Donaldjohanson）时，获得了关于这颗天体的重要新信息。这次近距离接触发生在露西号前往木星特洛伊小行星群的途中，作为一次全面的飞行演练。探测器以大约每秒 13 公里的相对速度，从距离小行星约 960 公里的地方经过，首次揭示了其真实面貌。唐纳德约翰森并非一颗简单的岩石，而是一个形状酷似花生，并在太空中以复杂方式进行旋转和翻滚的独特天体。

尽管地面望远镜此前已推测出这颗小行星具有拉长的外形，但露西号的近距离观测揭示了更为复杂的运动模式。这颗小行星实际上围绕两个轴进行旋转：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”式的翻滚运动在已知的小行星中极为罕见。

从拍摄的图像中可以看到，这颗小行星呈现出显著的双瓣结构，两个部分由一个相对狭窄的“颈部”连接，整体外观确实非常像花生。

研究团队推测，这两个瓣状结构最初可能是一个更大的母体小行星在一次剧烈的碰撞中产生的碎片，之后在各自的引力作用下重新结合在一起。该小行星的轨道特性表明，它可能属于埃里戈内（Erigone）小行星家族，该家族据信形成于大约 1.55 亿年前，当时一颗更大的母体发生了破碎。

科学家估计，唐纳德约翰森在形成之初的自转速度可能比现在快至少十倍。在过去的 2000 万至 6000 万年间，它的自转速度逐渐减慢至目前的水平。这种减速过程很可能与 YORP 效应有关。当太阳照射小行星表面时，热量以红外辐射的形式散发，产生微小的反作用力。由于小行星的形状不对称，这些力会累积成一个净扭矩，从而在漫长的时间里改变其自转状态。随着自转速度的减慢，离心力与引力之间的平衡发生了变化，导致松散的岩石碎屑沿着斜坡滑落，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检测到了富含铁的层状硅酸盐（即粘土矿物）的信号。这类矿物的形成需要液态水的参与。然而，研究人员指出，这种水作用很可能是短暂且有限的，因为如果长期暴露在水中，粘土中的铁会被镁等其他元素取代。这与 NASA 的 OSIRIS-REx 任务探测到的小行星贝努（Bennu）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（Ryugu）的情况形成对比。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 · 约翰森命名的。露西号探测器的名称也来源于这具对理解人类起源具有里程碑意义的化石。此次飞越是露西号为期 12 年任务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），正式启动其核心科学任务。