لوسي من ناسا تكشف عن أدلة مائية قديمة على كويكب متذبذب بشكل غريب

كشفت مركبة لوسي الفضائية التابعة لوكالة ناسا أن كويكبًا متذبذبًا غريبًا على شكل حبة الفول السوداني يحمل أدلة مفاجئة حول المياه القديمة وأصول النظام الشمسي.

حتى الكويكب الصغير نسبيًا يمكن أن يكون له تاريخ مثير للدهشة. أثناء تحليق قريب من الكويكب دونالدجوهانسون، اكتشفت مركبة لوسي الفضائية التابعة لناسا عالمًا غريب الشكل يتأرجح عبر الفضاء، ويحمل ندوبًا من اصطدام قديم، بل ويحتفظ بأدلة على وجود الماء السائل لفترة وجيزة على الجسم الأصلي منذ فترة طويلة.

وتشكل الكويكب قبل نحو 155 مليون سنة عندما عادت شظاياه من تأثير عنيف ببطء إلى بعضها البعض. منذ ذلك الحين، غيّر ضوء الشمس دورانه بشكل مطرد من خلال عملية دقيقة ولكن قوية، تاركًا وراءه أدلة على تطوره الطويل والحافل بالأحداث.

فيديو بفاصل زمني تم التقاطه من صور التقطتها مركبة لوسي الفضائية التابعة لناسا أثناء اقترابها من الكويكب دونالدجوهانسون في 20 أبريل 2025. قامت أداة L’LORRI (Lucy Long Range Reconnaissance Imager)، وهي جهاز تصوير عالي الدقة بالأبيض والأسود للمركبة الفضائية، بجمع هذه الصور على مدار ساعتين عندما اقتربت المركبة الفضائية بسرعة من الكويكب من مسافة أولية تزيد عن 58000 ميل. (93000 كم)، حتى مرت المركبة الفضائية على بعد 650 ميلاً (1000 كم) فقط من الكويكب الذي يبلغ عرضه 5 أميال (8 كم). المصدر: ناسا/غودارد/SwRI/JHU-APL

لقاء لوسي الوثيق مع دونالد جوهانسون

في 20 أبريل 2025، طارت لوسي على مسافة 650 ميلًا من دونالدجوهانسون أثناء سفرها عبر حزام الكويكبات الرئيسي في طريقها إلى كويكبات كوكب المشتري طروادة. التقطت المركبة الفضائية الصور التفصيلية الأولى والقياسات العلمية لهذا الجسم غير المستكشف من قبل.

بدلًا من الدوران حول محور واحد مثل معظم الكواكب والكويكبات، وجد أن دونالد جوهانسون لديه حركة أكثر تعقيدًا تتضمن حركتين دورانيتين منفصلتين. وكشف التحليق أيضًا عن شكله المميز الذي يشبه الفول السوداني بالإضافة إلى العديد من الحفر والتلال التي تغطي سطحه.

كان اللقاء بمثابة بروفة واسعة النطاق قبل أن تبدأ لوسي في استكشاف كويكبات طروادة، بدءًا من التحليق بالقرب من يوريباتس في 12 أغسطس 2027. كل شيء على متن المركبة الفضائية كان يعمل كما هو مخطط له، بينما حصل العلماء على فرصة غير متوقعة لمقارنة دونالد جوهانسون مع اثنين من الكويكبات الأكثر شهرة، بينو وريوجو. لهذين الجسمين تركيبات متشابهة لكنهما اتبعا مسارات تطورية مختلفة جدًا بعد تكوينهما.

تم نشر النتائج الأولية لفريق لوسي في 18 يونيو في المجلة علوم.

يظهر الكويكب دونالدجوهانسون وهو يدور ببطء في حركة هابطة وغير محورية، مع الإشارة إلى ناقل الزخم الزاوي ومحاور الدوران. يتم تلوين السطح بواسطة منحدر الجاذبية، الذي يقيس الزاوية بين السطح المحلي واتجاه الجاذبية. تشير القيم الأعلى (الألوان الأكثر دفئًا) إلى تضاريس أكثر انحدارًا بالنسبة لقوة الجاذبية المحلية. تم إخفاء المناطق ذات التغطية المحدودة للصور المجسمة حيث يكون نموذج الشكل أقل تقييدًا. مصدر الصورة: كيل إلكينز/ استوديو التصور العلمي التابع لناسا/ المركز الألماني لشؤون الفضاء الجوي

كويكب متذبذب على عكس معظم الكويكبات الأخرى

وقبل وصول لوسي، لاحظ علماء الفلك باستخدام التلسكوبات الأرضية تغيرات منتظمة في سطوع الكويكب، مما يشير إلى أن الجسم الممدود أكمل دورة واحدة كل 10.5 يوم أرضي.

كشفت لوسي أن الوضع أكثر تعقيدًا. فبدلاً من الدوران بسلاسة، يتصرف دونالد جوهانسون وكأنه قمة متذبذبة. يدور من النهاية إلى النهاية كل 10.5 يومًا بينما يتأرجح أيضًا ذهابًا وإيابًا حول محوره الطويل كل 26.5 يومًا.

كيف يتكون شكل الفول السوداني

أشارت الملاحظات السابقة إلى أن الكويكب كان ممدودًا، لكن الصور القريبة التي التقطتها لوسي أظهرت أنه في الواقع جسم “ثنائي الفصوص” يتكون من فصين متصلين يفصل بينهما رقبة ضيقة، مما يمنحه مظهر حبة الفول السوداني.

يعتقد العلماء أن هذين الفصين كانا في السابق شظايا منفصلة تم إنشاؤها أثناء اصطدام كويكب. في نهاية المطاف، جمعتهم جاذبيتهم معًا في جسم واحد.

يقدر الباحثون أن دونالد جوهانسون كان يدور في الأصل بمعدل أسرع بعشر مرات على الأقل مما هو عليه اليوم. وعلى مدى 20 إلى 60 مليون سنة الماضية، تباطأ دورانها تدريجيا. مع انخفاض الدوران، تغير التوازن بين الجاذبية وقوة الطرد المركزي، مما سمح للصخور السائبة والحطام بالانزلاق إلى أسفل التل وتخفيف مظهر العديد من الحفر الناتجة عن الاصطدام التي شوهدت في صور لوسي.

ضوء الشمس غيّر دورانه ببطء

ويعتقد الباحثون أن التباطؤ كان بسبب تأثير YORP، وهي عملية مدفوعة بأشعة الشمس.

عندما تقوم الشمس بتدفئة أجزاء مختلفة من سطح الكويكب، تطلق تلك المناطق الطاقة الممتصة على شكل أشعة تحت حمراء. على الرغم من أن القوة الناتجة صغيرة للغاية، إلا أن الكويكب ذو الشكل غير المتساوي يتعرض لتأثير ملتوي صغير يمكن أن يغير دورانه تدريجيًا على مدى ملايين السنين.

يمكن لهذه العملية نفسها أن تبطئ أو تسرع الكويكبات الأخرى. على سبيل المثال، يدور بينو الآن مرة واحدة كل أربع ساعات، بينما يدور ريوجو مرة واحدة تقريبًا كل سبع ساعات. يعتقد العلماء أن هذين الكويكبين كانا يدوران بشكل أبطأ بكثير قبل أن يؤدي تأثير YORP إلى تسريعهما.

علامات الماء السائل القديم

عندما تجاوزت لوسي دونالد جوهانسون بسرعة 30 ألف ميل في الساعة تقريبًا، اكتشفت أدواتها معادن طينية غنية بالحديد على سطح الكويكب.

ولا يمكن لهذه المعادن أن تتشكل إلا في وجود الماء السائل في وقت ما في الماضي البعيد. ومع ذلك، خلص الباحثون إلى أن الماء كان موجودا لفترة وجيزة فقط لأن التعرض لفترات طويلة يستبدل عادة الحديد الموجود في هذه الطين بعناصر مثل المغنيسيوم.

وهذا يتناقض مع بينو وريوجو، حيث وجد العلماء معادن طينية غنية بالمغنيسيوم تشير إلى فترات أطول بكثير من التعرض للماء، وربما تستمر لملايين السنين بينما كانت تلك الكويكبات لا تزال جزءًا من أجسام أم أكبر.

تشير البصمات المعدنية المختلفة إلى أن الكويكبات الأصلية ربما تكونت في أوقات مختلفة أو في مناطق مختلفة من النظام الشمسي المبكر قبل أن ينتهي بها الأمر في نهاية المطاف في حزام الكويكبات الرئيسي.

مقارنة دونالد جوهانسون مع بينو وريوجو

ويُعتقد أن دونالد جوهانسون مصنوع من بقايا كويكب أكبر يحتوي على الكربون والماء، وقد تحطم في اصطدام داخل حزام الكويكبات الرئيسي. يعتقد العلماء أن بينو وريوجو يشتركان في أصل مماثل.

ومع ذلك، فإن الاختلافات لا تقل أهمية.

تشكل دونالد جوهانسون قبل حوالي 155 مليون سنة فقط، مما يجعله أصغر بكثير من بينو وريوجو، اللذين نشأا قبل مليار إلى ملياري سنة تقريبًا. لقد بقي أيضًا في حزام الكويكبات طوال فترة وجوده، بينما هاجر بينو وريوجو تدريجيًا إلى مدارات تجعلهما قريبًا من الأرض بشكل دوري، مما يجعلهما أهدافًا مثالية لعينات من مهام العودة.

قال سيمون مارشي، نائب الباحث الرئيسي في لوسي والمؤلف الرئيسي للدراسة في مكتب معهد أبحاث الجنوب الغربي في بولدر، كولورادو: “من المفيد للعلماء مقارنة دونالد جوهانسون بالكويكبات مثل بينو وريوجو، والتي تبدو وكأنها كويكبات متشابهة، لأن كل اختلاف دقيق هو دليل آخر على قصة أصلنا”.

قال مارشي: “بمجرد أن نبدأ في معرفة المزيد عن أحصنة طروادة، وهي مجموعة مختلفة تمامًا من الصخور الفضائية ذات تاريخ مختلف تمامًا، فمن المقدر أن يواجه فهمنا لتكوين النظام الشمسي تحديًا”.

مهمة لوسي إلى كويكبات طروادة

دونالد جوهانسون هو مجرد معاينة لمهمة لوسي الأساسية.

سُميت على اسم سلف الإنسان المتحجر الشهير الذي تم اكتشافه في إثيوبيا عام 1974، وستصبح لوسي أول مركبة فضائية تستكشف كويكبات طروادة التابعة لكوكب المشتري. تشكلت هذه الأجسام القديمة المحفوظة جيدًا خلال الأيام الأولى للنظام الشمسي، وقد تساعد العلماء على فهم أفضل لكيفية تشكل الكواكب وهجرتها واستقرارها في نهاية المطاف في مداراتها الحالية.

المرجع: “تحليق لوسي لـ (52246) دونالد جوهانسون: كويكب مفصص ذو دوران متراجع” بقلم سيمون مارشي، هارولد إف. ليفيسون، كيث إس. نول، جون آر. سبنسر، توماس إس. ستاتلر، أوليفييه إس. بارنوين، جيمس إف. بيل، إدوارد بي بيرهاوس، ريتشارد بينزيل، ويليام إف. بوتكي، دانييل بريت، مايكل إي. براون، مارك دبليو. بوي، فيليب آر. كريستنسن، نيل ديلو روسو، جوشوا بي إيمري، ويليام إم. جراندي، فيكتوريا إي. هاميلتون، كارلي هويت، هانا إتش. كابلان، كاثرين كريتكي، تود آر. لوير، بريان إتش. ماي، ستيفانو موتولا، كاثرين بي. أولكين، مارتن باتزولد، جويل وم. باركر، فرانك بريوسكر، سيلفيا بروتوبابا، دينيس سي. رويتر، ستيوارت جيه. روبينز، جوليان سالمون، إيمي أ. سيمون، إس. آلان ستيرن، جيسيكا إم صن شاين، ديفيد فوكروهليكي، هارولد أ. ويفر، هاريسون أجروسا، إميلي إس كوستيلو، ماساتوشي هيراباياشي، فيونا نيكولز فليمينغ، جينيفر إي سي سكالي، آن فيربيسر، كورالي آدم، جون أندروز، كيفن بيري، إيما بيراث، ريتش بيرنز، راسل كاربنتر، مارك إيفيرتز، كريستين فرانسيس، جيروين جيرارت، شيلا جراي، كاتي هيجيدوس، ديفيد كوفمان، بريان أ. كيني، توماس كينيدي، جيم ماك آدامز، ماثيو مونتانارو، جون بينو، ديفين بولندا، إريك ساهر، إيشيتا سولانكي، ديل ستانبريدج، بريان. سوتر ومايكل فنسنت، 18 يونيو 2026، علوم.
دوى: 10.1126/science.aec0503

يرأس لوسي باحث رئيسي في فرع معهد أبحاث الجنوب الغربي في بولدر، كولورادو، والذي يقع مقره الرئيسي في سان أنطونيو. يشرف مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا في جرينبيلت بولاية ميريلاند على إدارة المهمة وهندسة الأنظمة والسلامة وضمان المهمة. قامت شركة لوكهيد مارتن سبيس في ليتلتون بولاية كولورادو ببناء المركبة الفضائية. لوسي هي المهمة الثالثة عشرة في برنامج الاستكشاف التابع لناسا، والذي يديره مركز مارشال لرحلات الفضاء التابع لناسا في هانتسفيل، ألاباما، لصالح مديرية المهام العلمية التابعة للوكالة في واشنطن.

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.