ルーシー探査機が捉えた小惑星ドナルドヨハンソン：太古の水、その驚異の形状とミッションの意義

この小惑星はC型（炭素質）小惑星に分類され、炭素と水を含む鉱物に富んでおり、その組成はエリゴネ族の特徴と一致する。ベンヌやリュウグウが地球近傍軌道へ移動してきたのとは異なり、ドナルドヨハンソンは形成以来、小惑星の故郷であるメインベルトに留まり続けている。

よちよちと動くピーナッツ

ルーシー探査機のL'LORRIカメラが捉えた高解像度画像は、ドナルドヨハンソンが単なる丸い岩ではないことを明らかにした。それは二葉状、あるいは「ピーナッツ」型をしており、二つのクレーターで覆われた塊が、比較的滑らかな「首」の部分で接続されている。これは、元の母天体の衝突で生じた二つの破片が、それぞれの重力でゆっくりと集積し、現在の小惑星を形成したことを示唆している。

しかし、その形状は物語の半分に過ぎない。ドナルドヨハンソンは、一般的な小惑星のように単純に回転しているわけではない。代わりに、複雑なタンブリング（よちよち）回転を行っている。すなわち、10.5地球日かけてゆっくりと端から端へと回転しながら、同時に26.5日周期で水平軸を中心にふらついているのだ。これは非主軸回転と呼ばれる現象で、まるで回転がほとんど止まりかけている独楽のように振る舞う。

このタンブリングは、おそらくYORP効果（ヤルコフスキー・オキーフ・ラジエフスキー・パダック効果）によって徐々に引き起こされたものと考えられている。これは、太陽光が小惑星の不規則な形状に何百万年もかけて極めて小さなトルク（回転力）を与える現象である。この小惑星は、形成当初は現在の少なくとも10倍の速さで回転していたと推定され、その後、過去2000万年から6000万年の間に現在のような緩慢な回転速度まで減速した。

もう一つの驚きは、直径0.4km未満のクレーターが表面から優先的に消去されているように見えることだ。これは、より最近の衝突イベントによる地震動（震動）が原因である可能性がある。この小惑星の直径は約0.8kmである。

トロヤ群小惑星への本番リハーサル

ドナルドヨハンソンのフライバイは、もともとこの小惑星そのものを主目的にしたものではなかった。それは明確に、ルーシーの主目標である、未踏の木星トロヤ群小惑星への探査に向けた着実なリハーサルとして設計されていたのである。この接近遭遇により、チームは以下のことを達成できた：

• トロヤ群小惑星への到達前に、実際の運用条件下で全てのフライバイ用観測機器と手順をテストする
• 接近、最接近時の撮影、フライバイ後のデータ伝送という一連の流れを実践する
• 小型で暗いメインベルト小惑星を特性評価する探査機の能力を実証し、ルーシーの12年に及ぶミッションの後半で行われる、より遠方で科学的に重要なトロヤ群小惑星との遭遇への自信を築く

サウスウエスト研究所（SwRI）のシモーネ・マルキ博士は、次のように語っている。「今回の接近遭遇は、私たちに観測機器と手順をテストする機会を与えてくれました。これにより、木星のトロヤ群小惑星に到達した際に万全の準備ができていることを確認できるのです。」

そういう意味で、ドナルドヨハンソンはNASAが求める以上のものを提供してくれたと言える。科学的に豊かな対象でありながら、ミッションの最も野心的な目標に向けた完璧な試験場としても機能したのだ。

まとめ

ルーシー探査機によるドナルドヨハンソンのフライバイは、単なるリハーサルを超え、小惑星の形成と進化、そして太陽系における水の役割について、新たな重要な知見をもたらした。ピーナッツのようなユニークな形状、複雑な回転、そして太古の水の痕跡は、この小さな天体が決して「単なる岩」ではないことを物語っている。これらの発見は、2026年6月18日付けの科学誌『サイエンス』に掲載された（DOI: 10.1126/science.aec0503）。今後のルーシー探査機の活躍と、木星トロヤ群小惑星が明かす新たな宇宙の謎に、ますます期待が高まる。