A sonda Lucy da NASA revelou que um asteróide estranhamente instável e em forma de amendoim contém pistas surpreendentes sobre a água antiga e as origens do sistema solar.
Mesmo um asteróide relativamente pequeno pode ter uma história surpreendentemente dramática. Ao passar pelo asteróide Donald Johansson, a sonda Lucy da NASA descobriu um mundo de formato estranho e instável no espaço, com as cicatrizes de uma colisão antiga e até preservando evidências de que a água líquida existiu brevemente no seu núcleo, há muito tempo.
O asteróide formou-se há cerca de 155 milhões de anos, quando os fragmentos foram lentamente recompostos por um impacto violento. Desde então, a luz solar tem mudado constantemente a sua rotação através de um processo subtil mas poderoso, deixando vestígios da sua longa e movimentada evolução.
Um vídeo de lapso de tempo feito a partir de imagens tiradas pela espaçonave Lucy da NASA durante sua aproximação ao asteróide Donald Johansson em 20 de abril de 2025. O instrumento L’Lowry (Lucy Long Range Reconnaissance Imager), o gerador de imagens em preto e branco de alta resolução da espaçonave, capturou essas imagens da espaçonave em um rápido período de duas horas. Mais de 58.000 milhas (93.000 km), até que a espaçonave passou a apenas 650 milhas (1.000 km) do asteróide de 5 milhas (8 km) de largura. Crédito: NASA/Goddard/SwRI/JHU-APL
O encontro próximo de Lucy com Donald Johansson
Em 20 de abril de 2025, Lucy voou a 650 milhas de Donald Johansson enquanto viajava pelo cinturão de asteróides principal a caminho do asteróide troiano de Júpiter. A espaçonave capturou as primeiras imagens detalhadas e medições científicas deste objeto até então desconhecido.
Em vez de girar em torno de um único eixo como a maioria dos planetas e asteróides, Donald Johansson encontrou um movimento mais complexo envolvendo dois movimentos rotacionais separados. O sobrevôo também revelou seu formato distinto de amendoim, com numerosos buracos e cristas cobrindo sua superfície.
O encontro serviu como um ensaio em grande escala antes de Lucy começar a explorar o asteróide Trojan em 12 de agosto de 2027, começando com o seu sobrevoo por Eurybates em 12 de agosto de 2027. Tudo na nave espacial estava a correr conforme o planeado, quando os cientistas tiveram uma oportunidade inesperada, uma oportunidade inesperada de comparar Donald Yu e Bennued. Esses dois corpos têm composições semelhantes, mas seguiram caminhos evolutivos muito diferentes após sua formação.
Os resultados preliminares da equipe de Lucy foram publicados na revista em 18 de junho. ciência.
O asteróide Donald Johansson é mostrado em movimento de rotação lenta e sem eixo principal, com seu vetor de momento angular e eixos de rotação indicados. A superfície é colorida pela inclinação da gravidade, que mede o ângulo entre a superfície local e a direção da gravidade. Valores mais altos (cores mais quentes) indicam terreno mais íngreme do que a atração gravitacional local. Regiões com cobertura limitada de imagem estéreo são mascaradas onde o modelo de forma é menos restrito. Crédito: Kel Elkins/NASA Science Visualization Studio/DLR
Um asteróide instável diferente de qualquer outro
Antes da chegada de Lucy, os astrónomos, utilizando telescópios baseados na Terra, observaram mudanças regulares no brilho do asteroide, indicando que o objeto alongado completa uma rotação a cada 10,5 dias terrestres.
Lucy revela que a situação é mais complicada. Em vez de girar suavemente, Donald Johansson se comporta como um top top. Ele gira de ponta a ponta a cada 10,5 dias e oscila para frente e para trás em torno de seu longo eixo a cada 26,5 dias.
Como o formato do amendoim é formado
Observações anteriores sugeriram que o asteroide era alongado, mas imagens aproximadas de Lucy mostram que se trata na verdade de um objeto “bilobado” que consiste em dois lóbulos conectados separados por um pescoço estreito, dando-lhe a aparência de um amendoim.
Os cientistas acreditam que estes dois lóbulos já foram fragmentos separados formados durante uma colisão de asteróides. Sua própria gravidade eventualmente os atrai para um único objeto.
Os pesquisadores estimam que Donald Johanson originalmente girava pelo menos 10 vezes mais rápido do que hoje. Nos últimos 20 a 60 milhões de anos, sua rotação desacelerou gradualmente. À medida que a rotação diminui, o equilíbrio entre a gravidade e a força centrífuga muda, fazendo com que rochas e detritos se movam para baixo e suavizando a aparência de muitas das crateras de impacto vistas nas imagens de Lucy.
A luz do sol lentamente mudou seu giro
Os pesquisadores acreditam que a desaceleração se deve ao efeito YORP, um processo impulsionado pela luz solar.
À medida que o Sol aquece várias áreas da superfície do asteroide, essas áreas liberam a energia absorvida na forma de radiação infravermelha. Embora a energia produzida seja extremamente pequena, um asteróide de formato irregular experimenta um pequeno efeito de torção que pode alterar lentamente a sua rotação ao longo de milhões de anos.
Este mesmo processo pode desacelerar ou acelerar outros asteróides. Por exemplo, Bennu agora gira uma vez a cada quatro horas, enquanto Ryugu gira uma vez a cada sete horas. Os cientistas pensam que ambos os asteróides giravam muito mais lentamente antes de o efeito YORP os acelerar.
Sinais antigos de água líquida
Quando Lucy passou por Donald Johansson a cerca de 30.000 mph, seus instrumentos detectaram minerais argilosos ricos em ferro na superfície do asteroide.
Esses minerais poderiam ter se formado num passado distante na presença de água líquida. No entanto, os investigadores concluíram que a água esteve presente apenas brevemente porque a exposição prolongada normalmente substituiu o ferro nestes solos por elementos como o magnésio.
Isto contrasta com Bennu e Ryugu, onde os cientistas encontraram minerais argilosos ricos em magnésio que indicam uma exposição muito mais longa à água, possivelmente durando milhões de anos enquanto esses asteróides ainda faziam parte de um progenitor maior.
As diferentes assinaturas minerais sugerem que os asteróides progenitores podem ter-se formado em épocas diferentes ou em regiões diferentes do Sistema Solar inicial antes de terminarem na cintura de asteróides principal.
Compare Donald Johansson com Bennu e Ryugu
Pensa-se que Donald Johansson se formou a partir dos restos de um asteróide maior que continha carbono e água e que se desintegrou numa colisão no cinturão de asteróides principal. Os cientistas acham que Bennu e Ryugu compartilham uma origem semelhante.
A diferença, no entanto, é igualmente importante.
Donald Johansson formou-se há apenas 155 milhões de anos, tornando-o muito mais jovem que Bennu e Ryugu, que se formaram há cerca de 1 a 2 mil milhões de anos. Também permaneceu no cinturão de asteroides durante toda a sua existência, enquanto Bennu e Ryugu mudaram gradualmente para órbitas que os aproximam periodicamente da Terra, tornando-os alvos ideais para missões de retorno de amostras.
“É útil para os cientistas comparar Donald Johansson com asteróides como Bennu e Ryugu, que são asteróides aparentemente semelhantes, porque cada diferença subtil é outra pista para a nossa história de origem,” disse Simone Marchi, investigadora principal adjunta de Lucy e autora principal do estudo no South Research Office do instituto em Boulder, Colorado.
“Quando começarmos a aprender mais sobre os troianos, uma população completamente diferente de rochas espaciais com histórias muito diferentes, a nossa compreensão da formação do Sistema Solar será desafiada”, disse Marchi.
A missão de Lucy ao asteróide troiano
Donald Johansson é apenas uma prévia da missão inicial de Lucy.
Com o nome do famoso fóssil ancestral humano descoberto na Etiópia em 1974, Lucy será a primeira nave espacial a explorar o asteróide troiano de Júpiter. Estes objetos antigos e bem preservados formaram-se nos primeiros dias do Sistema Solar e podem ajudar os cientistas a compreender melhor como os planetas se formaram, se moveram e eventualmente se estabeleceram nas suas órbitas atuais.
Referência: “O sobrevôo de Lucy de (52246) Donaldjohanson: um asteróide bilobado com rotação oscilante” por Simone Marchi, Harold F. Levison, Keith S. Noll, John R. Spencer, Thomas S. Statler, Olivier S. Barnouin, James F. BellIII, Edward BBBBBBB Daniel Britt, Michael E. Brown, Mark W. Bui, Philip R. Christensen, Neil Dello Russo, Joshua P. Emery, William M. Grundy, Victoria E. Hamilton, Carly Howett, Hannah H. Kaplan, Catherine Kretke, Todd R. Lauer, Brian H. May, Stefano P., Martin Botz, Stefano P., Martin Botz, Catherine B. Parker, Frank Preusker, Sylvia Protopapa, Dennis C. Reuter, Stuart J. Robbins, Julien Salmon, Amy A. Simon, S. Alan Stern, Jessica M. Sunshine, David Vokrauhlicki, Harold A. Weaver, Harrison Agrusa, Emily S. Costello, Masato-Phil, Massatona, Massatona, Philvin EC Scully, Ann Verbiser, Coralie Adam, John Andrews, Kevin E. Berry, Emma Birath, Rich Barnes, Russell Carpenter, Mark Effertz, Kristen Francis, Jeroen Girart, Sheila Gray, Katie Hegedas, David Kaufman, Brian A. Kinney, Thomas Monteu, Joe Monteu, Joe Monteu, McDiana Devin Polônia, Eric Sahr, Ishita Solanki, Dale Stanbridge, Brian Sutter e Michael Vincent, 18 de junho de 2026. ciência.
DOI: 10.1126/science.aec0503
Lucy é a investigadora principal do Southwest Research Institute em Boulder, Colorado, com sede em San Antonio. O Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, supervisiona o gerenciamento da missão, engenharia de sistemas, segurança e garantia da missão. A Lockheed Martin Space de Littleton, Colorado, construiu a espaçonave. Lucy é a 13ª missão do Programa Discovery da NASA, que é gerenciado pelo Marshall Space Flight Center da NASA em Huntsville, Alabama, para a Diretoria de Missões Científicas da agência em Washington.
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