Incluso los asteroides relativamente pequeños pueden tener historias de eventos sorprendentes. La nave espacial Lucy de la NASA reveló recientemente que el asteroide Donald Johansson es un objeto tambaleante con forma de maní formado por colisiones, luz solar e incluso un breve encuentro con agua líquida.
El asteroide se formó hace unos 155 millones de años cuando los fragmentos se fusionaron lentamente en una violenta colisión. Desde entonces, una fuerza sutil pero constante generada por la luz solar ha cambiado su rotación, mientras en su superficie rocosa se conservan rastros de agua antigua.
El 20 de abril de 2025, Lucy viajó a través del cinturón de asteroides principal en su camino hacia un grupo de asteroides troyanos de Júpiter a 650 millas de Donald Johansson. Durante el sobrevuelo, la nave espacial capturó las primeras imágenes de primer plano y recopiló mediciones científicas detalladas. Estas observaciones revelaron un asteroide que no gira de la forma sencilla que esperaban los científicos.
Lucy también proporciona vistas detalladas de la forma inusual de Donald Johansson, junto con cráteres, rocas y otras características de la superficie que ayudan a contar la historia de su evolución.
El sobrevuelo del asteroide de Lucy revela una rotación inusual
El encuentro fue una práctica para la futura visita de Lucy al asteroide troyano, comenzando con el sobrevuelo de Eurybates el 12 de agosto de 2027. Mientras probaban los sistemas de la nave espacial y las operaciones de la misión, los científicos tuvieron una valiosa oportunidad de estudiar un asteroide no descubierto previamente y lo compararon con un Benguet. Misión de devolución de muestras.
Los investigadores informaron sus hallazgos el 18 de junio en la revista ciencia.
Antes de la llegada de Lucy, los astrónomos que estudiaban a Donald Johansson desde la Tierra notaron un patrón repetido en el brillo del asteroide. Estas observaciones sugirieron que se trata de un objeto alargado que completa una rotación cada 10,5 días terrestres.
Las mediciones de cerca realizadas por naves espaciales revelaron una realidad más compleja.
En lugar de girar alrededor de un solo eje como la mayoría de los asteroides y planetas, Donald Johansson se comporta como una peonza que se tambalea. Los científicos descubrieron que gira de un extremo a otro una vez cada 10,5 días y retrocede alrededor de su eje longitudinal una vez cada 26,5 días.
Asteroides con forma de maní se formaron a partir de colisiones antiguas
Las observaciones desde la Tierra ya habían indicado que Donald Johansson era alargado, pero Lucy demostró que el asteroide en realidad constaba de dos lóbulos conectados por un cuello estrecho.
Los científicos describen este tipo de estructura como bilobada. Probablemente se formó cuando dos fragmentos producidos por una colisión anterior se juntaron y se fusionaron bajo su propia gravedad.
Los investigadores estiman que el asteroide giraba al menos diez veces más rápido poco después de su formación. Sin embargo, durante los últimos 20 a 60 millones de años, esa rotación se ha desacelerado gradualmente.
A medida que disminuye la velocidad de rotación, cambia el equilibrio entre la fuerza centrífuga y la gravedad. Rocas sueltas y escombros han migrado pendiente abajo, remodelando partes de la superficie y contribuyendo a la apariencia suave de muchos cráteres visibles en las imágenes de Lucy.
El equipo cree que esta desaceleración se debió al efecto YORP, un proceso sutil impulsado por la luz solar.
Cuando la luz del sol calienta un asteroide, la superficie irradia esa energía en forma de radiación infrarroja. Aunque la fuerza de retroceso resultante es extremadamente pequeña, funciona de forma continua durante millones de años. Debido a que la forma de Donald Johansson es desigual, esas pequeñas fuerzas no se cancelan por completo y, en cambio, crean un efecto de torsión que cambia lentamente la rotación del asteroide.
El mismo proceso puede ralentizar o acelerar la rotación de un asteroide. Bennu, que gira una vez cada cuatro horas, y Ryugu, que gira aproximadamente una vez cada siete horas, probablemente giraban más lentamente en el pasado distante antes de que YORP aumentara su velocidad.
Antigua evidencia de agua sobre Donald Johansson
Cuando Lucy pasó junto a Donald Johansson a unas 30.000 mph, sus instrumentos detectaron minerales arcillosos ricos en hierro en la superficie del asteroide.
Estos minerales sólo pueden formarse en presencia de agua líquida. Sin embargo, los científicos creen que la exposición al agua fue relativamente breve.
Con el tiempo, la interacción crónica con el agua reemplaza el hierro de los minerales del suelo por otros elementos como el magnesio. Como el suelo de Donald Johansson es rico en hierro, los investigadores concluyen que el agua líquida sólo estuvo presente durante un tiempo limitado.
La situación parece ser diferente para Bennu y Ryugu. Ambos asteroides contienen arcilla rica en magnesio, lo que sugiere que estuvieron expuestos al agua durante mucho más tiempo, posiblemente millones de años, cuando todavía formaban parte de su progenitor más grande.
Estas diferencias pueden indicar que los asteroides padres se formaron en diferentes momentos o en diferentes regiones del Sistema Solar antes de pasar finalmente al cinturón de asteroides principal.
Donald Johansson, Comparación de Bennu y Ryugu
Los científicos creen que Donald Johansson se originó a partir de los restos rocosos de un gran asteroide rico en carbono y agua que se desintegró tras una colisión en el cinturón de asteroides principal.
Bennu y Ryugu probablemente se formaron mediante el mismo proceso y en la misma área general. Sin embargo, hay diferencias importantes que los separan.
Donald Johansson tiene sólo 155 millones de años, lo que lo hace mucho más joven que Bennu y Ryugu, que se estima que se formaron hace entre 1.000 y 2.000 millones de años.
Su historia orbital también es diferente. Donald Johansson ha permanecido en el cinturón de asteroides desde su formación, mientras que Bennu y Ryugu finalmente se trasladaron a órbitas cercanas a la Tierra que periódicamente los acercaron a nuestro planeta. Estas trayectorias los convierten en destinos ideales para misiones de devolución de muestras.
“Es útil para los científicos comparar Donald Johansson con asteroides como Bennu y Ryugu, que son asteroides aparentemente similares, porque cada diferencia sutil es otra pista de nuestra historia de origen”, dijo Simone Marchi, investigadora principal adjunta de Lucy y autora principal del estudio en la Oficina de Investigación Sur del instituto en Boulder, Colorado.
“Una vez que comencemos a aprender más sobre los troyanos, una población completamente diferente de rocas espaciales con historias muy diferentes, nuestra comprensión de la formación del Sistema Solar se verá desafiada”, dijo Marchi.
Lucy, que lleva el nombre del famoso ancestro humano fosilizado descubierto en Etiopía en 1974, está en camino de ser la primera misión en explorar los asteroides troyanos de Júpiter. Estos objetos antiguos y relativamente sin cambios se formaron temprano en la historia del sistema solar y pueden ayudar a los científicos a comprender mejor cómo se formaron y migraron los planetas antes de establecerse en sus ubicaciones actuales.
Lucy se trata de la misión.
El investigador principal de Lucy tiene su base en la oficina de Boulder, Colorado, del Southwest Research Institute, con sede en San Antonio. El Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, supervisa la gestión de la misión, la ingeniería de sistemas y la seguridad y garantía de la misión. Lockheed Martin Space de Littleton, Colorado, construyó la nave espacial.
Lucy es la decimotercera misión del Programa Discovery de la NASA. El programa es administrado por el Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA en Huntsville, Alabama, para la Dirección de Misiones Científicas de la agencia en Washington.
