โลกใบจิ๋วแห่งอดีต: NASA เผยดาวเคราะห์น้อย 'โดนัลด์โจแฮนสัน' รูปทรงถั่วลิซึมที่หมุนพลิกคว่ำและมีร่องรอยน้ำโบราณ

เด็กหนุ่มในแถบดาวเคราะห์น้อยที่เก่าแก่

โดนัลด์โจแฮนสันเป็นสมาชิกของ ตระกูลดาวเคราะห์น้อย 'Erigone' ซึ่งเป็นกลุ่มของวัตถุที่เกิดจากการแตกกระจายของดาวเคราะห์น้อยแม่ที่มีองค์ประกอบอุดมไปด้วยคาร์บอนและน้ำ การชนครั้งนั้นเกิดขึ้นเมื่อประมาณ 155 ล้านปีที่แล้ว ทำให้โดนัลด์โจแฮนสันเป็น "เด็กหนุ่ม" เมื่อเทียบกับดาวเคราะห์น้อยที่ได้รับการศึกษาอย่างดีอย่าง Bennu และ Ryugu ซึ่งมีอายุ 1-2 พันล้านปี

มันถูกจัดประเภทเป็น ดาวเคราะห์น้อยประเภท C (carbonaceous) ซึ่งอุดมไปด้วยคาร์บอนและแร่ธาตุที่มีน้ำเป็นส่วนประกอบ ซึ่งสอดคล้องกับองค์ประกอบของตระกูล Erigone แตกต่างจาก Bennu และ Ryugu ที่อพยพเข้ามาในวงโคจรใกล้โลก โดนัลด์โจแฮนสันยังคงอยู่ในแถบหลักของดาวเคราะห์น้อยนับตั้งแต่ก่อตัวขึ้น

ถั่วลิสงที่พลิกคว่ำ

ภาพความละเอียดสูงจากกล้อง L'LORRI บนยาน Lucy เผยให้เห็นว่าโดนัลด์โจแฮนสันไม่ได้เป็นก้อนหินกลมๆ ธรรมดา มันมี รูปร่างคล้ายถั่วลิสง (bilobate หรือ 'peanut') ซึ่งประกอบด้วยสองก้อนที่ถูกชนและมีคอคอดที่ค่อนข้างเรียบเชื่อมต่อกัน ลักษณะนี้บ่งบอกว่าชิ้นส่วนสองชิ้นจากการชนของดาวเคราะห์น้อยแม่มารวมตัวกันอย่างช้าๆ ภายใต้แรงโน้มถ่วงของพวกมันเองจนกลายเป็นดาวเคราะห์น้อยที่เราเห็นในวันนี้

แต่รูปร่างเป็นเพียงส่วนหนึ่งของเรื่องราวเท่านั้น โดนัลด์โจแฮนสันไม่ได้หมุนเหมือนดาวเคราะห์น้อยทั่วไป มันหมุนแบบ ทัมเบิล (tumbling rotation) ที่ซับซ้อน กล่าวคือ มันหมุนกลับหัวกลับหางหนึ่งรอบทุกๆ 10.5 วันของโลก และในขณะเดียวกันก็แกว่งไปรอบๆ แกนนอนทุกๆ 26.5 วัน ลักษณะนี้เรียกว่า "การหมุนแบบไม่เป็นแกนหลัก" (non-principal-axis rotation) คล้ายกับลูกข่างที่กำลังจะหยุดหมุนและเอียงไปมา

การหมุนแบบพลิกคว่ำนี้เกิดขึ้นอย่างค่อยเป็นค่อยไปจากผลกระทบของ "ยอร์พ" (YORP effect) ซึ่งเป็นแรงบิดเล็กๆ ที่เกิดจากแสงอาทิตย์กระทบรูปร่างที่ไม่สม่ำเสมอของดาวเคราะห์น้อยเป็นเวลาหลายล้านปี ดาวเคราะห์น้อยน่าจะหมุนเร็ว อย่างน้อย 10 เท่า เมื่อก่อตัวครั้งแรก และค่อยๆ ช้าลงจนถึงความเร็วที่เฉื่อยชาในปัจจุบันในช่วง 20-60 ล้านปีที่ผ่านมา

ความประหลาดใจอีกอย่างคือ หลุมอุกกาบาตที่มีขนาดเล็กกว่า 0.4 กิโลเมตร ดูเหมือนจะถูกลบออกจากพื้นผิวไป เนื่องจากอาจเกิดจากการสั่นไหวของแผ่นดินไหวจากการชนครั้งล่าสุด ดาวเคราะห์น้อยมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 0.8 กิโลเมตร (ครึ่งไมล์)

การซ้อมใหญ่เพื่อภารกิจสำคัญ

การบินผ่านโดนัลด์โจแฮนสันไม่ใช่เป้าหมายหลักของภารกิจนี้ มันถูกออกแบบมาเป็น การซ้อมใหญ่ สำหรับเป้าหมายหลักของยาน Lucy: ดาวเคราะห์น้อยโทรจันของดาวพฤหัสบดีที่ไม่เคยมีใครสำรวจมาก่อน การเผชิญหน้าครั้งนี้ทำให้ทีมงานสามารถ:

• ทดสอบเครื่องมือและขั้นตอนการบินผ่านทั้งหมดภายใต้สภาพการทำงานจริง ก่อนถึงดาวเคราะห์น้อยโทรจัน
• ฝึกซ้อมลำดับการเข้าใกล้ การถ่ายภาพในระยะใกล้ที่สุด และการส่งข้อมูลหลังการบินผ่าน
• แสดงให้เห็นถึงความสามารถของยานอวกาศในการวิเคราะห์ดาวเคราะห์น้อยขนาดเล็กและมืดในแถบหลัก ซึ่งช่วยสร้างความมั่นใจสำหรับการสำรวจดาวเคราะห์น้อยโทรจันที่มีความสำคัญทางวิทยาศาสตร์มากขึ้นในช่วงภารกิจ 12 ปีของยาน Lucy

ดร. ซิโมน มาร์ชี จาก SwRI กล่าวว่า "การเผชิญหน้าครั้งนี้เปิดโอกาสให้เราได้ทดสอบเครื่องมือและขั้นตอนต่างๆ เพื่อให้แน่ใจว่าเราพร้อมเมื่อไปถึงดาวเคราะห์น้อยโทรจันของดาวพฤหัสบดี"

ในแง่นี้ โดนัลด์โจแฮนสันได้มอบทุกสิ่งที่ NASA ต้องการ ไม่ว่าจะเป็นเป้าหมายที่อุดมไปด้วยข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ และยังเป็นสนามทดสอบที่สมบูรณ์แบบสำหรับเป้าหมายที่ทะเยอทะยานที่สุดของภารกิจ