小行星贝努的表面，和科学家想象中的大不相同

这两张图片来自 NASA 的 " 冥王 " 号探测器，左图为 " 冥王 " 号的机械臂下降到小行星贝努表面时的样子，右图为机械臂轻轻拍打表面后激起尘埃和岩石以进行样本收集的样子。" 冥王 " 号探测器于 2020 年 10 月 20 日美国东部时间下午 6:08 降落在贝努表面。

图片来源：NASA 戈达德太空飞行中心

2020 年 10 月，美国航空航天局（NASA）的 " 冥王 " 号（OSIRIS-Rex）探测器从小行星贝努（Bennu）上采集了样本，对这些样本数据进行分析后，科学家发现了一些令人惊讶的事情：如果 " 冥王 " 号从贝努收集了尘埃和岩石样本后没有立即引燃推进器往后退，它就会陷进小行星的表面。

分析结果证明，构成贝努外表面的颗粒非常之松散，彼此之间的结合极为微弱，以至于如果你一脚踏在贝努表面，你几乎不会感觉到有阻力的存在，感觉可能类似踏进了一个孩子们爱玩的那种海洋球池中。

" 如果贝努是结实致密的，就意味着它几乎是一整块坚硬的岩石，但我们在贝努表面发现了很多空隙空间。" 美国西南研究院（Southwest Research Institute，SwRI）" 冥王 " 号科学团队的成员凯文 · 沃尔什（Kevin Walsh）说。

关于贝努表面的最新发现，已于 7 月 7 日发表在《科学》（Science）和《科学进展》（Science Advances）杂志上的两篇论文中，分别由美国亚利桑那大学（University of Arizona）" 冥王 " 号首席研究员丹特 · 劳蕾塔（Dante Lauretta）和沃尔什领导。这些结果为贝努小行星增加了一抹新的神秘色彩，毕竟在整个 " 冥王 " 号任务期间，科学家都处于紧张期待的状态，而结果证明，贝努始终让人捉摸不透。

2018 年 12 月，当 NASA 的 " 冥王 " 号探测器抵达贝努时，这颗小行星第一次给我们带来了惊喜。" 冥王 " 号团队发现的是一个散落着巨石的表面，而不是他们根据地球上和太空中的望远镜观测所预期的那种光滑的沙滩地形。科学家还发现，贝努正在将岩石颗粒吐入太空。

这张小行星贝努于 2019 年 1 月 19 日从其表面喷射粒子的视图，由 NASA 的 " 冥王 " 号探测器拍摄的两张图像组合而成，图中还应用了其他图像处理技术，例如裁剪和调整每个图像的亮度和对比度。

图片来源：NASA/ 戈达德 / 亚利桑那大学 / 洛克希德 · 马丁公司

" 我们对小行星表面的预期完全跑偏了。" 劳蕾塔说。

在 " 冥王 " 号探测器采集到样本并将小行星表面令人惊叹的特写图像发送回地球之后，最新的迹象表明贝努并非想象中的那样。" 我们看到的是一片巨大的碎片墙从采样点向外射出来。" 劳蕾塔说，" 我们惊叹道：‘天哪！’ "

考虑到探测器轻敲击表面的方式，科学家对散射的大量石块感到困惑不已。更奇怪的是，探测器留下了一个大约 8 米宽的大型陨石坑。劳蕾塔表示：" 每一次我们在实验室测试样品提取过程的时候，几乎连一小块草皮都没撬起。" 任务团队决定让探测器掉头回去，拍摄更多贝努表面的照片，" 看看我们究竟造成了多大的混乱。" 劳蕾塔说。

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近地小行星贝努是太阳系形成时留下的一堆岩石和巨石。2020 年 10 月 20 日，NASA 的 " 冥王 " 号探测器短暂地降落在贝努表面，并收集了样本以返回地球。在这次采样事件中，探测器的机械臂比预期探入小行星表面的深度更深，证实贝努的表面结构是松散的。现在，科学家已经使用来自 " 冥王 " 号的数据来重新审视样本收集事件，同时也更好地了解贝努松散的表层是如何结合在一起的。

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任务科学家对名为 " 夜莺 "（Nightingale）样本采集地点前后图像中可见的碎片量进行了分析，还查看了探测器着陆期间收集的加速度数据。这些数据显示，当 " 冥王 " 号接触小行星表面时，它受到的阻力非常小，大概和我们在按压法式滤压咖啡壶上的滤塞时感受到的阻力差不多。美国约翰 · 霍普金斯应用物理实验室（Johns Hopkins Applied Physics Laboratory）的 " 冥王 " 号任务科学家罗恩 · 巴卢兹（Ron Ballouz）说：" 当我们引燃推进器离开小行星表面时，探测器仍在坠入小行星。"

巴卢兹和研究团队进行了数百次计算机模拟，以根据探测器的图像和加速度信息推断贝努的密度和内聚力。工程师在每次模拟中改变了表面内聚力属性，直到他们找到最接近真实数据的那个。

现在，关于贝努表面的这些精确信息可以帮助科学家更好地解释对其他小行星的远程观测，这可能有助于设计未来的小行星任务，并研究出保护地球免受小行星碰撞的方法。

像贝努这样几乎没有被引力或静电力结合起来的小行星，有可能在地球大气层中分崩离析，从而造成与固体小行星不同类型的危险。" 我认为我们仍处于了解这些物体究竟是什么的初期，因为它们的行为方式非常违反直觉。" 法国尼斯蔚蓝海岸天文台（Côte d ’ Azur Observatory）法国国家科研中心（CNRS）的 " 冥王 " 号科学家兼研究主任帕特里克 · 米歇尔（Patrick Michel）说。

NASA 戈达德太空飞行中心（Goddard Space Flight Center）为 " 冥王 " 号探测器提供整体任务管理、系统工程以及安全和任务保证。美国亚利桑那大学的丹特 · 劳蕾塔是任务的首席研究员，亚利桑那大学领导科学团队以及任务的科学观测计划和数据处理。美国洛克希德 · 马丁公司建造了探测器并提供飞行操作。戈达德和 KinetX Aerospace 公司负责导航 " 冥王 " 号航天器。" 冥王 " 号是 NASA 新前沿计划（New Frontiers Program）中的第三个任务，由 NASA 位于的马歇尔太空飞行中心（Marshall Space Flight Center）为 NASA 华盛顿科学任务理事会（Science Mission Directorate）管理。