摘要：在距离地球3.2亿公里的深空中，一块直径约500米的黑色岩石正在悄无声息地绕太阳运行。这就是小行星贝努，一个看似普通却承载着太阳系最古老秘密的天体。NASA的OSIRIS-REx任务成功采集的贝努样本分析结果本周正式公布，其发现颠覆了科学家对早期太阳系物质组成

信息来源：https://www.myscience.org/en/news/2025/researchers_help_reveal_asteroid_bennu_s_complex_origins-2025-manchester

在距离地球3.2亿公里的深空中，一块直径约500米的黑色岩石正在悄无声息地绕太阳运行。这就是小行星贝努，一个看似普通却承载着太阳系最古老秘密的天体。NASA的OSIRIS-REx任务成功采集的贝努样本分析结果本周正式公布，其发现颠覆了科学家对早期太阳系物质组成和演化过程的传统认知。

三篇分别发表在《自然天文学》和《自然地球科学》期刊的研究论文揭示，贝努的物质构成远比预期复杂。这颗小行星并非单一来源的产物，而是由太阳系形成期间的本地尘埃、星际空间的有机物质，甚至比太阳系本身更古老的星尘混合而成的"宇宙拼图"。这一发现为理解45亿年前太阳系诞生时的动荡环境提供了前所未有的直接证据。

小行星贝努物质颗粒中的微陨石撞击坑的扫描电子显微镜图像。

曼彻斯特大学的研究团队在分析贝努样本中的稀有气体时发现了关键线索。他们检测的氙气同位素比值与地球上最原始陨石以及日本隼鸟2号任务带回的龙宫小行星样本高度相似，这表明这些天体可能形成于太阳系外围的相同区域，并经历了类似的演化历程。

母小行星的复杂身世

贝努的真实身份实际上是一颗更大母小行星的"遗孤"。根据最新分析，这颗母小行星原本是一个直径可能达数百公里的天体，在火星与木星轨道之间的小行星带中因猛烈撞击而四分五裂。令人惊讶的是，即使经历了足以粉碎整个天体的巨大撞击，贝努仍保留了大量原始物质的化学特征。

亚利桑那大学和NASA约翰逊航天中心联合研究显示，贝努的物质来源呈现明显的空间分层特征。靠近太阳形成的物质与远离太阳的外围物质混合在一起，甚至包含了来自太阳系外的星际颗粒。这种混合模式暗示早期太阳系经历了剧烈的物质重新分布过程，可能由巨行星轨道迁移或大规模天体撞击引发。

更引人注目的是水的作用痕迹。研究表明，贝努的母小行星最初由冰和尘埃混合构成，形成后不久温度升高导致冰层融化。液态水与岩石尘埃发生复杂的水岩反应，产生了大量含水矿物。如今贝努高达80%的物质都是这种含水矿物，这一比例远超此前的预期。

曼彻斯特大学教授瑞安·琼斯解释了这一过程的重要意义："贝努的母小行星最初由冰和尘埃混合而成。形成后不久温度升高，冰融化后与岩石尘埃反应形成含水矿物。我们认为贝努形成于距离太阳很远的外太阳系，那里的尘埃颗粒极其微小。"

太空风化的惊人发现

第三项重要发现涉及贝努表面的太空风化过程。NASA约翰逊航天中心和普渡大学的联合研究团队在贝努样本表面发现了数以千计的微小陨石撞击坑，直径从纳米到微米级别不等。这些撞击坑周围还分布着曾经熔化的岩石飞溅物，被称为撞击熔体。

这一发现完全颠覆了科学家对小行星表面演化速度的认知。NASA约翰逊航天中心的林赛·凯勒指出："贝努表面的风化作用比传统观点认为的要快得多，而且撞击融化机制占主导地位，这与我们最初的想法相反。"

微陨石撞击结合太阳风粒子轰击构成的太空风化过程，是所有缺乏大气保护的小行星都会经历的普遍现象。通过分析这些风化痕迹，科学家不仅能重建贝努的表面演化历史，还能推断其他未曾实地探访的小行星的表面特征和年龄。

扫描电子显微镜图像显示，这些微撞击坑的形态特征与实验室模拟的高速撞击结果高度吻合，证实了它们的形成机制。更重要的是，撞击熔体的化学成分分析揭示了贝努表面物质在极端条件下的行为模式，为理解小行星物质的机械和热学性质提供了宝贵数据。

太阳系早期演化的新图景

贝努样本分析结果为重构太阳系早期演化过程提供了关键拼图块。与传统的静态形成模型不同，新证据表明早期太阳系是一个高度动态的环境，物质在不同轨道区域间大规模混合和重新分布。

这种混合过程可能与"大迁移"理论相吻合。该理论认为，木星等巨行星在形成初期曾发生显著的轨道迁移，其强大引力扰动导致内外太阳系物质大规模混合。贝努样本中发现的多源物质混合特征为这一理论提供了直接物证。

同时，贝努样本中保存的有机化合物为理解生命起源提供了新线索。这些有机物质可能是通过小行星撞击等方式输送到早期地球的，为原始生命的出现提供了必需的化学基础。研究显示，贝努样本中的有机物质种类丰富，包括氨基酸前体和其他复杂分子。

技术突破与方法论创新

贝努研究的成功还得益于分析技术的重大突破。与以往依赖陨石研究不同，OSIRIS-REx带回的原始样本避免了地球大气层污染和地面风化的影响，为科学家提供了真正"纯净"的外太空物质。

高精度质谱分析、扫描电子显微镜成像、X射线断层扫描等多种技术的综合应用，使研究人员能够在原子尺度上分析样本的组成和结构。这些技术手段的协同使用不仅提高了分析精度，还揭示了此前无法观测到的微观结构特征。

特别值得注意的是稀有气体分析技术的应用。氙气等惰性气体不易与其他物质发生化学反应，因此能够保留形成时的原始同位素特征。通过比较贝努、龙宫和地球陨石中氙气同位素比值的细微差异，科学家能够追溯这些天体的形成环境和演化历程。

国际合作也是这项研究成功的关键因素。来自美国、英国、日本、加拿大等国的研究机构协同合作，不仅分担了巨大的分析工作量，还带来了不同的技术专长和理论视角。这种全球性合作模式已成为现代行星科学研究的标准范式。

贝努样本的持续分析预计将延续数年甚至数十年，随着新技术的出现和分析方法的改进，必将带来更多令人惊喜的发现。这些古老的宇宙化石不仅帮助我们理解太阳系的过去，也为预测其未来演化提供了重要参考。正如一位研究人员所言："贝努是一本记录着太阳系诞生故事的石质史书，我们才刚刚开始阅读其中的第一章。"

来源：人工智能学家