Dieses Bild zeigt den Asteroiden Dinkinesh und seinen Satelliten, wie er vom Lucy Long-Range Reconnaissance Imager (L’LORRI) gesehen wurde, als die NASA-Raumsonde Lucy das System verließ. Aus dieser Perspektive wird deutlich, dass es sich bei dem Satelliten um einen Doppelstern handelt – das erste Mal, dass ein Doppelstern in der Umlaufbahn eines anderen Asteroiden gesehen wurde (Bildnachweis: NASA/Goddard/SwRI/Johns Hopkins APL)
Als die NASA-Raumsonde Lucy im November letzten Jahres an ihrem ersten offiziellen Asteroidenziel namens Dinkinesh vorbeiflog, stellte sie fest, dass es sich bei dem Weltraumfelsen nicht um einen, nicht um zwei, sondern um drei aneinander gekuschelte Felsen handelte. Während die Wissenschaftler überrascht waren, Selam, den natürlichen Satelliten von Dinkinesh, zu entdecken, waren sie schockiert, als sie feststellten, dass Selam in Wirklichkeit aus zwei miteinander verschmolzenen Objekten bestand.
Dinkinesh (Amharisch für „wunderbar“) wurde zufällig als Testobjekt für Lucys Terminal-Tracking-System ausgewählt, das es dem Raumfahrzeug ermöglicht, den Standort eines Asteroiden autonom zu bestimmen und ihn in seinem Sichtfeld zu halten. Die Wissenschaftler sagten, sie hätten konservative Anforderungen an die Stabilität der Sonde.
„Wir haben diese Anforderungen völlig übertroffen“, sagte John Spencer, der stellvertretende Projektwissenschaftler der Mission am Southwest Research Institute (SwRI) in Texas. „Wir hatten während der gesamten Begegnung gestochen scharfe Bilder“.
„Es hat in jeder Hinsicht viel besser funktioniert, als wir erwartet hatten“, fügte Hal Levison, der leitende Forscher der Mission am SwRI, hinzu.
Anfang dieses Monats teilten Spencer, Levison und andere Mitglieder der Mission den Wissenschaftlern die vorläufigen Ergebnisse dieser zufälligen Begegnung mit, die zu einer Fülle von Daten führte. Auf der Lunar and Planetary Science Conference (LSPC) in Texas sagten sie, dass Dinkinesh und Selam ungefähr gleich alt zu sein scheinen, ähnliche Rillen an ihren Äquatoren aufweisen – was auf Massenabwurf und -neubildung hindeutet – und durch Einschläge leicht ramponiert sind, die erkennbare Krater hinterlassen haben. Es überrascht nicht, dass es sich bei den Gesteinsbrocken wahrscheinlich auch um Fragmente größerer Gesteinsbrocken handelt, sagte Simone Marchi, stellvertretender Leiter der Mission am SwRI.
„Das ist im Grunde unvermeidlich“, sagte er. Bei Objekten, die größer als 100 Kilometer sind, handelt es sich mit größerer Wahrscheinlichkeit um ursprüngliche Objekte, während kleinere Objekte sehr wahrscheinlich durch Kollisionen im Laufe der Zeit zerstört wurden, sagte er. Dinkinesh ist nur 790 Meter (0,5 Meilen) groß, während jeder Lappen auf Selam 220 Meter (0,15 Meilen) breit ist, so dass es sich zwangsläufig um ein Fragment eines größeren Objekts handeln muss.
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Aus den größeren Kratern auf den Weltraumfelsen haben die Wissenschaftler geschlossen, dass Dinkinesh 7 Millionen Jahre und Selam etwa 2 Millionen Jahre alt ist. Sie sagen, es sei faszinierend, dass Dinkinesh und Selam keinen großen Altersunterschied aufweisen (kosmisch gesehen sind 5 Millionen Jahre ein Klacks im Vergleich zu unserem 4,5 Milliarden Jahre alten Sonnensystem).
„Das könnte uns etwas Grundlegendes über die Entstehung dieser Objekte sagen, und möglicherweise sind unterschiedliche Prozesse für Dinkinesh und Selam verantwortlich“, so Marchi.
Selams zwei Lappen liegen aufeinander, was ihren binären Charakter bestätigt, aber ihre scheinbar dünne Grenze blieb während Lucys kurzer Begegnung im Schatten. „Es ist ein sehr, sehr schwaches Gestein“, sagte Marchi über Selam.
Viele der Merkmale, die die Wissenschaftler auf den Oberflächen der Asteroiden sehen, lassen sich durch den „YORP-Effekt“ erklären, der auftritt, wenn ein Asteroid etwas Sonnenlicht absorbiert und diese Energie als Strahlung wieder abgibt, die dann einen leichten Schub erzeugt, der den Weltraumfelsen in die Höhe treibt. Die an den Äquatoren von Dimorphos und Didymos sichtbaren Rippen sind vermutlich Materialanhäufungen, die sich gebildet haben, nachdem das Material während eines solchen Aufschwungs abgeworfen wurde.
„In diesem kleinen System laufen unglaublich komplexe Prozesse ab“, sagte Edward Bierhaus von Lockheed Martin in Colorado.
Die im Oktober 2021 gestartete Lucy-Mission wird ab August 2027 damit beginnen, ihr Hauptziel, die trojanischen Asteroiden, zu besuchen. Diese trojanischen Asteroiden gleiten in zwei Schwärmen vor und hinter der Umlaufbahn des Jupiters um die Sonne. Von 2027 bis 2033 wird Lucy acht trojanische Asteroiden untersuchen, von denen sich die Wissenschaftler Aufschlüsse über die Entstehung unseres Sonnensystems und vielleicht auch über die Entstehung des Lebens auf der Erde erhoffen.
Bis dahin werden die Wissenschaftler zu Hause zweifellos damit beschäftigt sein, die Daten von Lucy über das zufällig entdeckte Dinkinesh-System zu studieren und zu versuchen, die Geschichte seiner Entstehung und Entwicklung zusammenzusetzen.
„Die Tatsache, dass sich dieses zufällige Objekt als so interessant und seltsam herausstellte“, sagte Keith Noll, Projektwissenschaftler am NASA Goddard Space Flight Center in Maryland, „bedeutet entweder, dass wir unglaubliches Glück hatten oder dass diese kleinen Asteroiden generell komplexer sind, als wir dachten.“
