Космический аппарат «Люси» исследовал свою первую цель — один из астероидов Главного Пояса и открыл, что у астероида есть спутник. У астероида не только обнаружилась луна, но оказалась, что она двойная. Это выяснилось, когда аппарат передал на Землю все собранные данные, включая фотографии с разных ракурсов, сделанные после максимального сближения. Это первый случай, когда у астероида открыли двойную луну.
Двойные астероиды, или астероиды со своими спутниками-«лунами» — не редкость в Солнечной системе. Например, такой двойной системой является околоземная пара Дидим-Диморф, с которой недавно провели эксперимент по изменению орбиты при помощи космического тарана DART. Двойным объектом оказался и небольшой астероид (152830) Динкинеш (Dinkinesh), открытый ещё в 1999 году. Космический аппарат «Люси» пролетел вблизи этого астероида 1 ноября 2023 года и смог обнаружить и сфотографировать его небольшой спутник. Максимальное сближение с астероидом составило 425 километров с относительной скоростью 4,5 км/сек. После облёта первого целевого объекта аппарат продолжал посылать данные на Землю.
На фотографии, сделанной при самом близком пролёте, виден спутник астероида в момент его «восхода», то есть когда он только показался из-за «главного» тела астероида. Двойной характер «луны» тогда ускользнул от астрономов — оказалось, что в этом ракурсе одна её часть была скрыта за другой. Только после того, как на Землю были переданы дополнительные снимки, сделанные на большем удалении, удалось разглядеть, что «луна» на самом деле состоит из двух почти соприкасающихся тел — это так называемая контактная двойная система (contact binary), в которой два объекта находятся на орбите, касаясь друг друга.
Основная цель проекта «Люси» — исследование нескольких астероидов на орбите, или так называемых «астероидов-троянцев» (об этом можно прочитать в подробной статье). Исследование с облётом астероида Динкинеш было добавлено в планы проекта только в январе 2023 года уже после старта. Оно рассматривалось как вспомогательный манёвр в основном для испытания системы наведения аппарата и возможности отслеживания цели при пролёте на большой скорости. То, что астероид оказался двойным (а на самом деле — тройным), стало дополнительной и неожиданной трудностью для автоматической навигации, но аппарат успешно справился с заданием.
Ещё перед облётом астрономы с использованием архивных данных миссии WISE ( Wide-Field Infrared Survey Explorer) оценили диаметр астероида в диапазоне 550—870 метров. Спутник астероида оказался размером около 220 метров. Это не самое маленькое тело, исследованное космическим аппаратом, но пока что Динкинеш со своей луной (лунами) — самое маленький астероид, который удалось сфотографировать так близко. Эта система по своей структуре похожа на два околоземных астероида, к которым долетали аппараты, то есть 101955 Бенну и 162173 Рюгу: астероид так же имеет рыхлую поверхность с кратерами и скоплениями камней. Пэтому, вероятно, Динкинеш, как и эти два астероида, относится к классу Rubble pile (обычно термин переводят как «куча щебня») — рыхлый агломерат из камней, гравия и пыли, который удерживается вместе благодаря гравитации.
Двойные системы часто встречаются не только среди астероидов, но и в поясе Койпера. Возможно, что как минимум часть из них сначала не были такими, то есть спутник астероида не появился откуда-то извне. Одна из популярных гипотез предполагает, что астероид под воздействием солнечного излучения может не только изменять свою орбиту, но и постепенно увеличивать скорость вращения вокруг оси. Это серия сложных механизмов взаимодействия с солнечным светом и переизлучения в инфракрасном диапазоне, называемых вместе «эффектом YORP», или в полной расшифровке — «эффектом Ярковского — О’Кифа — Радзиевского — Пэддэка». Не вдаваясь в подробности, отметим только, что в результате этого механизма небольшой астероид размером от 30-40 метров может приобрести ощутимый момент вращения, из-за чего материал с его экваториальной части будет «сбрасываться» в космос. Чем меньше астероид и чем более «неправильна» (отлична от сферы) его форма, тем эффект заметнее. При этом сначала должно образоваться мини-кольцо, почти как кольца газовых гигантов. Материал кольца впоследствии может слипнуться, образовав компактное тело-спутник. В то же время выброшенный материал притормаживает вращение астероида вокруг оси и в конце концов астероид со спутником оказываются в приливном захвате, то есть вращаются всё время одной стороной друг к другу — как наша Луна, постоянно обращённая одной стороной к Земле.
Аппарат «Люси» уже далеко отлетел от первой своей цели, но продолжает посылать на Землю данные. Следующим объектом исследования на его пути будет другой астероид Главного Пояса, (52246) Дональдджохансон (Donaldjohanson), встреча с которым состоится 20 апреля 2025 года.
