Il 16 ottobre 2021 è stata lanciata dalla NASA la missione Lucy, che analizzerà un certo numero di asteroidi Troiani di Giove sia del punto Lagrangiano L4, sia di L5 per cercare di risolvere il problema dell’origine di questa primitiva e intrigante popolazione di asteroidi. I target di L4 che saranno esplorati a partire dal 2027 sono gli asteroidi (3548) Eurybates, (15094) Polymele, (11351) Leucus e (21900) Orus, mentre in L5 Lucy arriverà nel 2033 e studierà (617) Patroclus. Nel 2025 durante il passaggio nella main-belt, verso l’orbita di Giove, Lucy – che prende il nome del primo scheletro di Australopithecus afarensis scoperto nel 1974 dal paleoantropologo Donald Johanson – farà anche un flyby con l’asteroide main belt (52246) Donaldjohanson, il 20 aprile 2025. Dopo il problema avuto nel dispiegare uno dei due pannelli fotovoltaici di cui la sonda è dotata, in questo momento Lucy è in navigazione verso L4 e il 1 novembre 2023 ha fatto un flyby con l’asteroide main belt (152830) Dinkinesh da una distanza minima di circa 430 km.

Dinkinesh è stato scoperto dal Lincoln Near-Earth Asteroid Program (LINEAR) il 4 novembre 1999. Per la cronaca Dinkinesh è l’appellativo etiope per lo scheletro di Australopithecus afarensis AL 288-1, noto anche come “Lucy“, scoperto nel 1974 a Hadar, nella valle di Awash in Etiopia. Il soprannome significa “sei meraviglioso”. L’asteroide percorre un’orbita con un semiasse maggiore di 2,19 au, a bassa inclinazione sull’eclittica e di modesta eccentricità (e = 0,11). Per compiere un’intera orbita impiega 3,24 anni. Dal punto di vista fisico, si tratta di un asteroide di tipo S piuttosto piccolo, con una magnitudine assoluta H = +17,62 (incertezza di più o meno 0,04 mag), equivalente a un diametro compreso fra 670 e 970 m. Non è noto il periodo di rotazione. In base agli elementi orbitali propri Dinkinesh non appartiene ad alcuna famiglia di asteroidi, quella più vicina è la famiglia associata a (8) Flora.

Il flyby di Lucy con Dinkinesh, avvenuto il 1 novembre 2023, era un test in vista dello studio degli asteroidi Troiani e un modo per raccogliere informazioni sugli asteroidi main belt che si possono “incontrare” lungo la via per L4. Non ci si aspettava gran che da questo sorvolo ravvicinato, ma la sorpresa c’è stata comunque perché si è scoperto che Dinkinesh è un sistema binario. Le immagini della scoperta sono state riprese dal Lucy Long-Range Reconnaissance Imager (L’LORRI), in pratica un telescopio di tipo Cassegrain con applicata una camera CCD. Lo specchio primario di L’LORRI ha un diametro di 20,8 cm, con una lunghezza focale di 262 cm e il rilevatore è un CCD retroilluminato formato da 1024 × 1024 pixel.

Dall’immagine che vi mostriamo risulta che il primario ha un diametro medio di 790 m, mentre il satellite ha una dimensione di circa 220 m, con un rapporto di 0,278. Supponendo un’identica densità media fra primario e satellite, il rapporto fra le masse sarà m₂/m₁=(D₂/D₁)³=0,021. Questo valore, inferiore a 0,2, è proprio quello che ci si aspetta nel caso di un sistema binario formatosi a causa dell’effetto YORP (Yarkovsky–O’Keefe–Radzievskii–Paddack), potenzialmente in grado di scindersi per diventare una coppia di asteroidi. L’effetto YORP è una conseguenza del fatto che (1) la luce possiede una quantità di moto e (2) dei processi di assorbimento ed emissione della radiazione solare dalla superficie dell’asteroide stesso. Se l’asteroide fosse perfettamente simmetrico il periodo di rotazione e la direzione del relativo asse non verrebbero alterati dalla ri-emissione della radiazione solare dalla superficie. Nella realtà, tutti gli asteroidi hanno forme asimmetriche e l’effetto YORP può portare a una diminuzione del periodo di rotazione. Se questo valore scende al di sotto della così detta “spin-barrier“, pari a circa 2,2 ore (il valore esatto è inversamente proporzionale alla radice quadrata della densità media), un asteroide con una struttura a rubble pile inizierà a perdere materiale nello spazio che si potrà riaggregare fino a formare un piccolo satellite.

Vedendo le immagini trasmesse da Lucy si vede come la struttura di Dinkinesh sia proprio a rubble pile, ossia un asteroide formato da diversi blocchi ricoperti di polvere e tenuti insieme dalla reciproca forza di gravità: infatti mancano i crateri da impatto sulla superficie dell’asteroide, segno di una giovane età dovuta al riarraggiamento superficiale avvenuto quando è stata superata la spin barrier. Al momento non è noto il periodo di rotazione del primario, ma ci si può aspettare un valore non troppo lontano da quello di rottura.

Le immagini del satellite di Dinkinesh, riprese nella fase di allontanamento di Lucy, hanno rivelato che si tratta di un binario di contatto con due lobi attaccati l’uno all’altro. Mentre gli asteroidi binari a contatto sono comuni nel Sistema Solare, il satellite di Dinkinesh è il primo esempio conosciuto di satellite con una struttura di binario a contatto. Questa struttura non stupisce, essendo la naturale conseguenza del processo di aggregazione in orbita dopo la perdita del materiale del primario nello spazio. Il satellite è attualmente senza nome.