
這兩張圖片來自 NASA 的 " 冥王 " 號探測器,左圖為 " 冥王 " 號的機械臂下降到小行星貝努表面時的樣子,右圖為機械臂輕輕拍打表面后激起塵埃和巖石以進行樣本收集的樣子。" 冥王 " 號探測器于 2020 年 10 月 20 日美國東部時間下午 6:08 降落在貝努表面。
圖片來源:NASA 戈達德太空飛行中心
2020 年 10 月,美國航空航天局(NASA)的 " 冥王 " 號(OSIRIS-Rex)探測器從小行星貝努(Bennu)上采集了樣本,對這些樣本數據進行分析后,科學家發現了一些令人驚訝的事情:如果 " 冥王 " 號從貝努收集了塵埃和巖石樣本后沒有立即引燃推進器往后退,它就會陷進小行星的表面。
分析結果證明,構成貝努外表面的顆粒非常之松散,彼此之間的結合極為微弱,以至于如果你一腳踏在貝努表面,你幾乎不會感覺到有阻力的存在,感覺可能類似踏進了一個孩子們愛玩的那種海洋球池中。
" 如果貝努是結實致密的,就意味著它幾乎是一整塊堅硬的巖石,但我們在貝努表面發現了很多空隙空間。" 美國西南研究院(Southwest Research Institute,SwRI)" 冥王 " 號科學團隊的成員凱文 · 沃爾什(Kevin Walsh)說。
關于貝努表面的最新發現,已于 7 月 7 日發表在《科學》(Science)和《科學進展》(Science Advances)雜志上的兩篇論文中,分別由美國亞利桑那大學(University of Arizona)" 冥王 " 號首席研究員丹特 · 勞蕾塔(Dante Lauretta)和沃爾什領導。這些結果為貝努小行星增加了一抹新的神秘色彩,畢竟在整個 " 冥王 " 號任務期間,科學家都處于緊張期待的狀態,而結果證明,貝努始終讓人捉摸不透。
2018 年 12 月,當 NASA 的 " 冥王 " 號探測器抵達貝努時,這顆小行星第一次給我們帶來了驚喜。" 冥王 " 號團隊發現的是一個散落著巨石的表面,而不是他們根據地球上和太空中的望遠鏡觀測所預期的那種光滑的沙灘地形。科學家還發現,貝努正在將巖石顆粒吐入太空。

這張小行星貝努于 2019 年 1 月 19 日從其表面噴射粒子的視圖,由 NASA 的 " 冥王 " 號探測器拍攝的兩張圖像組合而成,圖中還應用了其他圖像處理技術,例如裁剪和調整每個圖像的亮度和對比度。
圖片來源:NASA/ 戈達德 / 亞利桑那大學 / 洛克希德 · 馬丁公司
" 我們對小行星表面的預期完全跑偏了。" 勞蕾塔說。
在 " 冥王 " 號探測器采集到樣本并將小行星表面令人驚嘆的特寫圖像發送回地球之后,最新的跡象表明貝努并非想象中的那樣。" 我們看到的是一片巨大的碎片墻從采樣點向外射出來。" 勞蕾塔說," 我們驚嘆道:‘天哪!’ "
考慮到探測器輕敲擊表面的方式,科學家對散射的大量石塊感到困惑不已。更奇怪的是,探測器留下了一個大約 8 米寬的大型隕石坑。勞蕾塔表示:" 每一次我們在實驗室測試樣品提取過程的時候,幾乎連一小塊草皮都沒撬起。" 任務團隊決定讓探測器掉頭回去,拍攝更多貝努表面的照片," 看看我們究竟造成了多大的混亂。" 勞蕾塔說。
近地小行星貝努是太陽系形成時留下的一堆巖石和巨石。2020 年 10 月 20 日,NASA 的 " 冥王 " 號探測器短暫地降落在貝努表面,并收集了樣本以返回地球。在這次采樣事件中,探測器的機械臂比預期探入小行星表面的深度更深,證實貝努的表面結構是松散的。現在,科學家已經使用來自 " 冥王 " 號的數據來重新審視樣本收集事件,同時也更好地了解貝努松散的表層是如何結合在一起的。
任務科學家對名為 " 夜鶯 "(Nightingale)樣本采集地點前后圖像中可見的碎片量進行了分析,還查看了探測器著陸期間收集的加速度數據。這些數據顯示,當 " 冥王 " 號接觸小行星表面時,它受到的阻力非常小,大概和我們在按壓法式濾壓咖啡壺上的濾塞時感受到的阻力差不多。美國約翰 · 霍普金斯應用物理實驗室(Johns Hopkins Applied Physics Laboratory)的 " 冥王 " 號任務科學家羅恩 · 巴盧茲(Ron Ballouz)說:" 當我們引燃推進器離開小行星表面時,探測器仍在墜入小行星。"
巴盧茲和研究團隊進行了數百次計算機模擬,以根據探測器的圖像和加速度信息推斷貝努的密度和內聚力。工程師在每次模擬中改變了表面內聚力屬性,直到他們找到最接近真實數據的那個。
現在,關于貝努表面的這些精確信息可以幫助科學家更好地解釋對其他小行星的遠程觀測,這可能有助于設計未來的小行星任務,并研究出保護地球免受小行星碰撞的方法。
像貝努這樣幾乎沒有被引力或靜電力結合起來的小行星,有可能在地球大氣層中分崩離析,從而造成與固體小行星不同類型的危險。" 我認為我們仍處于了解這些物體究竟是什么的初期,因為它們的行為方式非常違反直覺。" 法國尼斯蔚藍海岸天文臺(Côte d ’ Azur Observatory)法國國家科研中心(CNRS)的 " 冥王 " 號科學家兼研究主任帕特里克 · 米歇爾(Patrick Michel)說。
NASA 戈達德太空飛行中心(Goddard Space Flight Center)為 " 冥王 " 號探測器提供整體任務管理、系統工程以及安全和任務保證。美國亞利桑那大學的丹特 · 勞蕾塔是任務的首席研究員,亞利桑那大學領導科學團隊以及任務的科學觀測計劃和數據處理。美國洛克希德 · 馬丁公司建造了探測器并提供飛行操作。戈達德和 KinetX Aerospace 公司負責導航 " 冥王 " 號航天器。" 冥王 " 號是 NASA 新前沿計劃(New Frontiers Program)中的第三個任務,由 NASA 位于的馬歇爾太空飛行中心(Marshall Space Flight Center)為 NASA 華盛頓科學任務理事會(Science Mission Directorate)管理。