Lucy'nin ilk sınavı: Donaldjohanson yalpalayan, fıstık biçimli genç bir asteroit

Küçük asteroitlerin de karmaşık bir yaşam öyküsü olabiliyor. NASA'nın Lucy uzay aracı, Nisan 2025'te yanından geçtiği Donaldjohanson asteroidinin iki loblu, fıstık biçimli ve yalpalayarak dönen bir cisim olduğunu ortaya koydu. Lucy bilim ekibinin 18 Haziran 2026'da Science dergisinde yayımladığı sonuçlara göre asteroit, yaklaşık 155 milyon yıl önceki şiddetli bir çarpışmanın ardından parçaların bir araya gelmesiyle oluştu, Güneş ışınımının küçük ama sürekli etkisiyle biçim değiştirdi ve uzak geçmişinde kısa süreli bir sıvı su deneyimi yaşadığına dair izler taşıyor.

Asıl hedefler öncesi bir prova

Ekim 2021'de fırlatılan Lucy, Jüpiter'in yörüngesini paylaşan Truva asteroitlerini ziyaret edecek ilk uzay aracı. Bu asteroitler Güneş Sistemi'nin oluşumundan kalan ve gezegenlerin yapı taşlarını koruduğu düşünülen cisimler. Görev adını, Etiyopya'da bulunan ünlü insan atası fosili "Lucy"den alıyor; Donaldjohanson ise o fosili 1974'te bulan paleoantropolog Donald Johanson'un adını taşıyor.

Lucy, ana asteroit kuşağından geçerken 20 Nisan 2025'te Donaldjohanson'a yaklaşık 1.000 kilometre mesafeden yaklaştı ve saatte yaklaşık 48.000 kilometre hızla yanından geçti. Bu karşılaşma, aracın ve ekibin 12 Ağustos 2027'de Truva asteroidi Eurybates ile başlayacak asıl buluşmalardan önce bir genel prova olarak planlanmıştı. Aletler beklendiği gibi çalıştı ve bilim insanları bir bonus olarak daha önce hiç yakından incelenmemiş bir asteroidi görme fırsatı yakaladı. Yaklaşık 8 kilometre genişliğindeki asteroidin görüntüleri, L'LORRI adlı yüksek çözünürlüklü kamerayla 93.000 kilometreden başlayarak iki saat boyunca çekildi.

İki eksende dönen bir topaç

Yerden yapılan gözlemler, asteroidin yansıttığı ışıktaki düzenli inişli çıkışlı değişimleri göstermiş ve bu, her 10,5 Dünya gününde bir dönen uzun bir cisme işaret etmişti. Lucy'nin verileri ise ikinci bir örüntüyü ortaya çıkardı. Donaldjohanson, gezegenlerin ve asteroitlerin çoğu gibi tek bir eksen etrafında sade biçimde dönmüyor; yalpalayan bir topaç gibi davranıyor:

• Her 10,5 günde bir uç uca takla atıyor.
• Uzun ekseni etrafında her 26,5 günde bir ileri geri yalpalıyor.
• İki lobu ince bir boyunla birbirine bağlı; bu loblar büyük olasılıkla bir çarpışmadan kalan ve karşılıklı kütleçekimiyle yavaşça birleşen iki parça.

Güneş ışığının yavaş freni

Ekibin hesaplarına göre Donaldjohanson oluştuğunda en az on kat daha hızlı dönüyordu ve son 20 ila 60 milyon yıl içinde bugünkü hızına yavaşladı. Dönüş yavaşladıkça merkezkaç kuvveti ile kütleçekimi arasındaki denge değişti; gevşek kayalık malzeme yamaçlardan aşağı kaydı ve uçuş görüntülerinde görülen aşınmış krater görünümünü oluşturdu.

Bu yavaşlamanın arkasında büyük olasılıkla YORP etkisi var. Güneş'in ısıttığı yüzey, bu ısıyı kızılötesi ışık olarak geri yayar ve bu ışıma yüzeye çok küçük bir tepki kuvveti uygular. Asteroidin biçimi simetrik olmadığı için bu kuvvetler net bir burulma yaratır ve dönüş hızını değiştirir. YORP, asteroitleri yavaşlatabildiği gibi hızlandırabilir de: Bennu her dört saatte, Ryugu yaklaşık yedi saatte bir dönüyor ve ikisinin de geçmişte çok daha yavaş döndüğü düşünülüyor.

Görüntüler, asteroidin yüzeyinde kraterlerin ve sırtların yanı sıra iki lobun birleştiği boyun bölgesini de ayrıntılı biçimde gösterdi. Bu ayrıntılar, asteroidin üç boyutlu biçim modelinin çıkarılmasını ve yüzeydeki eğimlerin kütleçekimine göre haritalanmasını sağladı.

Kısa süreli bir su teması

Lucy'nin kızılötesi tayfölçeri, asteroidin yüzeyinde demirce zengin kil mineralleri tespit etti. Bu killer, uzak geçmişte sıvı suyun yardımıyla oluşmuş olmalı. Ancak bilim insanları bu temasın kısa sürdüğü sonucuna vardı, çünkü su uzun süre kaldığında killerdeki demir, magnezyum gibi başka elementlerle yer değiştirme eğiliminde. Nitekim Bennu ve Ryugu'da magnezyumca zengin killer görülmüştü; bu da o asteroitlerin, daha büyük cisimlerin parçasıyken belki milyonlarca yıl süren bir su teması yaşadığını düşündürüyor.

Üç asteroidin de karbon ve suca zengin daha büyük ata cisimlerin parçalanmasından doğduğu düşünülüyor. Ancak Donaldjohanson, 155 milyon yıllık yaşıyla 1 ila 2 milyar yaşındaki Bennu ve Ryugu'dan çok daha genç. Ayrıca doğduğu ana kuşakta kalmayı sürdürürken diğer ikisi Dünya'nın yörüngesine yaklaşan yörüngelere göç etti. Lucy'nin yardımcı baş araştırmacısı Simone Marchi'ye göre benzer görünen asteroitler arasındaki her ince fark, Güneş Sistemi'nin köken hikâyesine dair yeni bir ipucu. Bu farklılıklar, ata cisimlerin farklı zamanlarda ya da farklı bölgelerde oluştuğuna işaret ediyor olabilir.