惊人发现：小行星“贝努”喷射颗粒羽流 年龄估计10亿岁

1 月 19 日，小行星“贝努”的地表喷射颗粒羽流

2016 年 9 月，美国宇航局的 OSIRIS-Rex 飞船发射升空，奔赴小行星“贝努”， 2018 年 12 月抵达目标。 OSIRIS-Rex 对“贝努”的近距离观测虽然只有短短三个月，但各种发现纷至沓来。科学家表示“贝努”的地表向外喷射颗粒羽流。

据信，“贝努”身上藏有太阳系诞生之初的物质并且没有发生改变。早期观测结果表明这颗小行星的历史可能超出科学家的最初预计。通过对地表特征进行分析，科学家认为“贝努”的年龄在 1 亿岁到 10 亿岁之间，可能来自主小行星带。

2016 年 9 月 8 日，佛州卡纳维拉尔角空军基地， OSIRIS-Rex 飞船搭乘阿特拉斯 V 型火箭奔赴太空

发现颗粒羽流

本周，科学家发表了一系列论文，阐述 OSIRIS-Rex 任务的早期发现。大部分研究将目光聚焦 OSIRIS-Rex 最初几个月观测到的惊人地表特征。在所有新发现中，最令人兴奋的莫过于颗粒羽流。 OSIRIS-Rex 项目首席研究员丹特·劳伦塔表示：“发现颗粒羽流是我科研生涯的最惊人时刻之一。‘贝努’的崎岖地貌推翻了我们此前的所有预测。”

项目组表示“贝努”地表的岩石数量超过预计。这意味着他们需要调整采样 - 返回任务。在这项任务中， OSIRIS-Rex 将下潜而后借助机械臂采集泥土和岩石样本。原定的采样区宽 50 米。研究人员表示他们需要锁定一个更小的区域。

“贝努”的南半球，地表遍布岩石

宇航局总部行星科学部门代理主任罗利·格拉兹表示，在 OSIRIS-Rex 最初三个月的近距离观测中，“贝努”一再提醒我们它是一颗令人吃惊的小行星。“对‘贝努’这样的小行星进行研究有助于我们了解太阳系的起源。 OSIRIS-Rex 采集的样本将帮助我们解答有关‘我们来自何处’的一系列重大疑问。”

OSIRIS-Rex 的观测结果表明“贝努”存在水合矿物。据信，很久以前，一颗类似这样的小行星将富含碳的物质带到地球。虽然对“贝努”样本进行研究有助于科学家加深对早期太阳系的认知。不过，“贝努”的多岩地貌也对采样任务构成挑战。

“贝努”南极照。“贝努”的宽度不到 500 米，是迄今为止飞船环绕的最小天体

大小速度不一

“贝努”的宽度只有 500 米，是已知的十几颗活跃小行星之一，同时也是迄今为止唯一一颗进行近距离观测的活跃小行星。任务组表示对“贝努”的原始宇宙尘土和碎石进行研究，有助于科学家进一步了解早期太阳系的演化，同时进一步揭示“贝努”这样富含碳的小行星在向地球运送水和生命构件过程中扮演的角色。此外， OSIRIS-Rex 的观测还能帮助科学家进一步了解危险小行星如何在太空中穿行，哪些小行星是太空矿业公司的理想目标。

“贝努”颗粒喷流中的石块，小的直径几厘米，大的几十厘米，速度也是千差万别。某些石块的速度达到每小时 11 公里，足以摆脱“贝努”的引力束缚，逃入行星际空间。其它石块则慢慢悠悠，被禁锢在“贝努”周围轨道一段时间，而后又落回地面。

很多研究将目光聚焦 OSIRIS-Rex 最初几个月观测到的惊人地表特征。在所有新发现中，最令人兴奋的莫过于发现地表喷射颗粒羽流

劳伦塔指出：“‘贝努’地表上演一系列喷射事件，形成连续的颗粒雨。这是一项令人难以置信的发现。”项目组并不知道颗粒喷流由何种因素导致。在“贝努”的轨道进入近日点前后， OSIRIS-Rex 观测到喷流，说明阳光加热“贝努”表面和地下浅层可能是主要驱动因素。不过，这只是科学家的猜测。

经过一系列分析， OSIRIS-Rex 项目组确定喷射的颗粒并不对飞船或者任务目标构成重大威胁。不过，其它不利因素的存在将让 2020 年的采样任务难度超出想象。项目组指出“贝努”的地形复杂程度和地表岩石数量都超出预计。

艺术概念图， OSIRIS-Rex 采集“贝努”土壤样本

根据最初的任务规划， OSIRIS-Rex 将从一个相对平坦，宽度 50 米的区域采集样本。现在看来，“贝努”并没有这样的“绿洲”。项目组宣布“贝努”表面最大的平坦区域也不过 20 米宽。为了在一个更狭小的区域采集样本， OSIRIS-Rex 需要升级导航软件。此外，项目组还要拍摄分辨率更高的采样区照片。

水资源丰富

OSIRIS-Rex 的最新观测结果表明“贝努”存在大量可获取的水。对于未来的小行星矿业公司，这无疑是一个好消息。水可以分解成氢和氧，即火箭燃料的主要成分。换句话说，“贝努”可以充当一座加油站。劳伦塔指出：“对于小行星矿业公司，‘贝努’绝对有利可图。”

“贝努”地表的岩石数量超出预计，需要项目组调整采样 - 返回任务

OSIRIS-Rex 发现了“贝努”表面存在磁铁矿的显著信号。劳伦塔指出磁铁矿通常意味着存在非常剧烈的热液活动。根据主流理论，“贝努”的母小行星在距“婴儿太阳”很远的区域形成，网罗了大量水冰、有机物、岩石和金属物质。铝 -26 等放射性元素也被它没收，这些元素释放的热量可能融化大量水冰。

劳伦塔表示：“水可能在‘贝努’内部循环，改变最初的无水岩石，形成粘土。此外，水流还可能改变金属，形成磁铁矿这样的氧化铁。”这些变化可能在太阳系的第一个 1000 万年内发生。需要指出的是，“贝努”上的水并不是独立存在的纯水，而是禁锢在粘土中，以羟基的形式存在。小行星采矿倡导者表示羟基可以被烘出粘土，形成水蒸汽。

艺术概念图， OSIRIS-Rex 正在执行“贝努”样本采集任务

最黑天体之一

在刊登于《自然》、《自然·天文学》、《自然·地球科学》和《自然·通讯》的 7 篇论文中，劳伦塔和他的同事公布了大量发现。 OSIRIS-Rex 的观测结果表明，“贝努”的旋转速度不断加快，可能的原因在于 YORP 效应。现在，“贝努”需要大约 4.3 个小时旋转一周。如果旋速继续加快，自传周期将在 150 万年内缩短一半。

研究显示“贝努”的体积密度在每立方米 1190 公斤左右，内部有大约 50% 的空隙。这些数字说明“贝努”是一个碎石堆，而不是一整块太空岩石。通过统计陨坑数量，项目组认为“贝努”在 1 亿到 10 亿年前形成，可能是主小行星带内一次猛烈撞击的结果。

对“贝努”进行研究有助于科学家加深对早期太阳系的认知。不过，“贝努”的多岩地貌也对采样任务构成挑战

大量陨坑的存在可能迫使科学家重新思考“贝努”和“龙宫”等小行星如何演化出惊人的钻石外形。一种流行观点认为这种外形由快速旋转导致，松散的小行星物质移动到赤道地区。不过，这种物质迁移会掩埋很多陨坑，因此还可能有其它因素。劳伦塔说：“我们正对这个模型进行重新评估。”

研究小组发现“贝努”只将 4.4% 的阳光反射，是太阳系内最黑暗的天体之一。不过，“贝努”周身的亮度参差不齐，既有非常暗淡的斑点，也有较为明亮的斑点，某些“亮斑”的反射率达到 15% 到 20% 。