Mesmo asteroides pequenos podem ter vidas complexas. Durante seu sobrevoo do asteroide Donaldjohanson no ano passado, a nave espacial Lucy, da NASA, revelou que o objeto é um corpo “tremeluzente”, em formato de amendoim, que passou por muita atividade ao longo de sua história relativamente curta. Formado a partir de fragmentos que se aglutinaram após uma colisão violenta há 155 milhões de anos, o asteroide foi transformado pela força pequena, mas inevitável, da radiação do Sol — ao mesmo tempo em que mantinha sinais da breve presença de água líquida em um passado distante.
Acelerando através do cinturão principal de asteroides rumo a um dos grupos de asteroides troianos de Júpiter, a nave espacial Lucy coletou as primeiras imagens de perto e outros dados sobre Donaldjohanson em 20 de abril de 2025, quando passou a 650 milhas (cerca de 1.000 km) do asteroide. Os dados mostraram que, em vez de girar simplesmente em torno de um único eixo como a maioria dos outros asteroides e planetas, Donaldjohanson tem uma rotação em dois eixos ainda mais complicada. Os cientistas também observaram o formato de amendoim de Donaldjohanson e as crateras e elevações em sua superfície.
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Um vídeo em lapso de tempo feito a partir de imagens obtidas pela nave espacial Lucy, da NASA, enquanto ela se aproximava do asteroide Donaldjohanson em 20 de abril de 2025. O instrumento L’LORRI (Lucy Long Range Reconnaissance Imager), o imageador de alta resolução em preto e branco da nave, coletou essas imagens ao longo de duas horas, enquanto a espaçonave se aproximava rapidamente do asteroide, saindo de uma separação inicial de mais de 58.000 milhas (93.000 km), até passar a meros 650 milhas (1.000 km) do asteroide, com cerca de 5 milhas (8 km) de largura.
NASA/Goddard/SwRI/JHU-APL
O encontro de Lucy com o asteroide foi planejado como um ensaio geral para a nave espacial e para a equipe da missão antes de seus encontros principais com asteroides, que começam com o sobrevoo de Lucy do asteroide troiano Eurybates em 12 de agosto de 2027. Os instrumentos funcionaram como esperado e, como bônus, os cientistas tiveram uma oportunidade rara de estudar de perto um asteroide que nunca havia sido explorado e compará-lo com dois asteroides de composições semelhantes, mas com histórias diferentes: Bennu, alvo da missão de retorno de amostras OSIRIS-REx, da NASA, e Ryugu, o local da missão de retorno de amostras Hayabusa2, da JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency).
Veja o que a equipe de ciência da Lucy já aprendeu, até agora, com o encontro com Donaldjohanson, conforme relatado em 18 de junho na revista Science .
Rotação cambaleante
Com telescópios terrestres, observadores viram flutuações na luz que Donaldjohanson reflete: padrões regulares de picos e vales, típicos de um objeto alongado que completa uma rotação a cada 10,5 dias terrestres. Mas os dados de Lucy revelaram outro padrão: Donaldjohanson parece girar como um pião instável. Os autores do artigo relataram que o asteroide gira de ponta a ponta uma vez a cada 10,5 dias terrestres e “tremula” de um lado para o outro ao redor de seu eixo longo uma vez a cada 26,5 dias.
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O asteroide Donaldjohanson é mostrado girando lentamente em um movimento de “tombamento”, não alinhado aos eixos principais, com o vetor de momento angular e os eixos de rotação indicados. A superfície é colorida de acordo com a inclinação gravitacional, que mede o ângulo entre a superfície local e a direção da gravidade. Valores mais altos (cores mais quentes) indicam terreno mais íngreme em relação à atração gravitacional local. Regiões com cobertura limitada de imagens estéreo foram mascaradas onde o modelo de forma é menos bem definido.
Kel Elkins/NASA’s Science Visualization Studio/DLR
Formato de amendoim
Embora as observações feitas da Terra indicassem um formato alongado para Donaldjohanson, o sobrevoo de Lucy revelou uma estrutura “bilobada”: dois lóbulos conectados por um “pescoço”, como um amendoim. Esses lóbulos provavelmente são dois fragmentos de uma colisão de asteroide que se juntaram suavemente depois, graças à gravidade mútua.
Donaldjohanson provavelmente girava pelo menos 10 vezes mais rápido quando se formou, tendo desacelerado até a taxa atual nos últimos 20 a 60 milhões de anos, estima a equipe. À medida que desacelerava, o equilíbrio entre a força centrífuga que empurra as coisas para longe e a gravidade que puxa tudo para junto mudou. Material rochoso solto então escorregou pelas encostas, criando a aparência desgastada de muitos cráteres, como as imagens do sobrevoo mostraram.
Os autores do artigo afirmam que a desaceleração da rotação do asteroide provavelmente é causada por uma consequência sutil do aquecimento solar conhecida como efeito YORP. Cada parte da superfície do asteroide, aquecida pelo Sol, irradia calor para o espaço na forma de luz infravermelha, e essa radiação transmite à superfície uma pequena força de recuo. Como o formato do asteroide não é simétrico, isso resulta em um torque líquido — uma “torção” — que pode alterar a rotação do asteroide. Assim, o YORP pode desacelerar ou acelerar a rotação de asteroides, como no caso de Bennu (uma vez a cada quatro horas) e Ryugu (cerca de uma vez a cada sete horas), que provavelmente giravam muito mais lentamente do que giram hoje.
Água passageira
Ao passar por Donaldjohanson a 30.000 mph, Lucy registrou as assinaturas de minerais de argila ricos em ferro na superfície. Essas argilas devem ter se formado no passado distante com a ajuda de água líquida. No entanto, a exposição deve ter sido breve, concluíram os cientistas da Lucy, porque o ferro nas argilas tende a ser substituído por outros elementos, como magnésio, à medida que a água permanece por mais tempo.
De fato, os cientistas observaram argilas ricas em magnésio em Bennu e Ryugu, o que sugeriu uma exposição prolongada à água — talvez por milhões de anos — quando ainda faziam parte de asteroides maiores.
Essa diferença na história da exposição à água, e outras características, pode significar que os corpos “mãe” desses asteroides se formaram em tempos diferentes ou em regiões diferentes do sistema solar antes de migrarem para o cinturão principal.
Comparar e contrastar
Acredita-se que Donaldjohanson seja feito de remanescentes rochosos de um asteroide maior, rico em carbono e água, que colidiu com outro objeto no cinturão principal de asteroides. Acredita-se que Bennu e Ryugu tenham se formado da mesma maneira e na mesma região.
Mas Donaldjohanson é diferente. Com 155 milhões de anos, ele é muito mais jovem do que Bennu e Ryugu, que se formaram entre 1 e 2 bilhões de anos atrás. Donaldjohanson também permaneceu no cinturão de asteroides desde o nascimento, enquanto seus “primos” errantes migraram para órbitas ao redor do Sol que os aproximam da órbita da Terra cerca de uma vez por ano (o que os tornou alvos perfeitos para missões de retorno de amostras).
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Durante seu encontro com o asteroide do cinturão principal Donaldjohanson em 20 de abril de 2025, a nave espacial Lucy, da NASA, descobriu evidências de argilas ricas em ferro na superfície usando seu espectrômetro de infravermelho. Essas argilas, semelhantes às encontradas em meteoritos ricos em carbono como QUE 97990, indicam que a água esteve presente por pouco tempo no asteroide no passado distante.
NASA/Goddard/SwRI/Dan Gallagher
“É útil para os cientistas comparar Donaldjohanson com asteroides como Bennu e Ryugu, que parecem ser asteroides semelhantes, porque cada diferença sutil é mais uma pista para a nossa história de origem”, disse Simone Marchi, vice-investigadora principal da Lucy e autora principal do estudo no escritório do Southwest Research Institute em Boulder, Colorado.
“Assim que começarmos a aprender mais sobre os troianos, uma população completamente diferente de rochas espaciais, com histórias muito distintas, nosso entendimento sobre a formação do sistema solar está destinado
