Die NASA-Sonde „Lucy“ entdeckt einen sich drehenden, erdnussförmigen Asteroiden

Die Lucy-Mission der NASA hat erste wissenschaftliche Daten aus nächster Nähe vom Asteroiden Donaldjohanson übermittelt, einem kleinen Objekt im Hauptasteroidengürtel, das offenbar ein Fragment eines größeren Körpers ist.

Ein ungewöhnlicher erster Blick

Die neuen Ergebnisse, die in Science veröffentlicht wurden, zeigen einen länglichen Asteroiden mit einer taumelnden Rotation, einer umgestalteten Oberfläche und Hinweisen auf einstiges Wasser.

Donaldjohanson gehört wahrscheinlich zur Asteroidenfamilie Erigone, einer Gruppe, die entstand, als ein größerer Mutterkörper bei einer Kollision zerbrach.

Die Aufnahmen des Raumfahrzeugs zeigen auf beiden Ausläufern stark verkratertes Gelände und dazwischen einen glatteren Bereich. Dieser „Hals“ scheint durch loses Material, das sich über die Oberfläche bewegt hat, verändert worden zu sein und zeugt von späteren Veränderungen nach der ursprünglichen Entstehung des Asteroiden.

Eine langsame, wackelige Weltraum-Erdnuss

Donaldjohanson dreht sich nicht in einer einfachen, gleichmäßigen Rotation. Lucys Beobachtungen zeigen, dass sich der Asteroid langsam dreht und dabei gleichzeitig schwankt – eine Bewegung, die als Rotation um eine Nebenachse bezeichnet wird.

Die Forscher vermuten, dass sich die Drehung des Sonnenlichts über Millionen von Jahren hinweg allmählich verändert hat, wodurch sich die Drehung des Körpers verlangsamte und er in seinen heutigen Taumelzustand versetzt wurde.

Diese durch Sonnenlicht verursachten Effekte entstehen dadurch, dass kleine Himmelskörper Sonnenenergie absorbieren und später Wärme zurück ins All abstrahlen. Die Kraft ist zwar gering, kann aber über lange Zeiträume hinweg die Umlaufbahn, die Rotationsgeschwindigkeit und die Ausrichtung eines Asteroiden verändern.

Ausgelöschte Krater

Die Kraterverteilung deutet darauf hin, dass die Oberfläche nach der Entstehung von Donaldjohanson nicht unverändert geblieben ist. Größere Krater stimmen mit dem für die Erigone-Familie erwarteten Alter überein. Dennoch sind kleinere Krater seltener anzutreffen, als es zu erwarten wäre, wenn sich auf der Oberfläche im Laufe der Zeit einfach nur Einschläge angesammelt hätten.

Das Team geht davon aus, dass viele dieser kleineren Narben verwischt wurden. Seismische Erschütterungen durch spätere Einschläge könnten loses Material aufgewirbelt und so flache Krater auf der Oberfläche des Asteroiden geglättet haben.

Der Hals weist weitere Anzeichen lokaler Bewegung auf. Einige Krater dort sind stärker erodiert als vergleichbare Strukturen auf den Lappen, was darauf hindeutet, dass sich das Material in diesem Bereich auch nach den umfassenderen Oberflächenveränderungen weiter verschoben hat.

Uraltes Wasser

Lucys Infrarotspektrometer hat ein Signal von hydratisierten Mineralien, darunter eisenreiche Tone, erfasst. Diese Mineralien entstehen, wenn Gestein durch flüssiges Wasser umgewandelt wird, was darauf hindeutet, dass Donaldjohansons Mutterkörper einst sowohl Wasser als auch kohlenstoffreiches Material enthielt.

Die Oberfläche des Asteroiden ähnelt einigen kohlenstoffreichen Meteoriten, die einer mäßigen Umwandlung durch Wasser unterlagen. Sie scheint weniger stark verändert zu sein als die von Bennu und Ryugu, zwei weiteren kohlenstoffreichen Asteroiden, die bereits von Raumfahrzeugen besucht wurden. Dies könnte bedeuten, dass sein Mutterkörper weniger Wärme, weniger Wasser oder weniger Zeit für chemische Reaktionen hatte.

Selbst innerhalb verwandter Asteroidenpopulationen können geringfügige Unterschiede hinsichtlich Wärme, Wasser und zeitlicher Abfolge deutliche mineralische Spuren auf den erhalten gebliebenen Fragmenten hinterlassen.

Nächster Halt: Jupiters Trojaner

Die Begegnung mit Donaldjohanson diente auch als Generalprobe für Lucys Hauptziele: die Trojaner-Asteroiden, die die Umlaufbahn des Jupiter teilen. Man geht davon aus, dass diese Objekte Material aus der Frühgeschichte des Sonnensystems bewahren, gehören jedoch zu einer anderen Population als Donaldjohanson.

Der Vorbeiflug hat gezeigt, dass Lucy ein kleines, sich schnell bewegendes Ziel verfolgen und detaillierte Bilder und Spektren liefern kann.

Außerdem lieferte es den Forschern ein anschauliches Beispiel dafür, wie ein kleiner Asteroid mehrere Entwicklungsgeschichten gleichzeitig bewahren kann: Kollision, Neuzusammensetzung, wasserbedingte Mineralveränderungen, Entwicklung der Rotation und spätere Oberflächenveränderungen.