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小行星本努的巨石之谜：一块散落着大石块的方形灰色小行星
【巨石，小行星本努形成的见证者，它的谜团终于被解开了】
图解：OSIRIS-REx 航天器及其所携带的设备PolyCam于 2018 年 12 月 2 日收集了 12 张照片 ， 制作了这幅小行星Bennu的马赛克图像 。 该航天器距离小行星仅 15 英里（24 公里） 。 科学家们惊讶地发现本努的表面散布着巨石 。 图片来自 NASA/亚利桑那大学 。
为什么这颗近地小行星本努的表面有这么多大型石块？在 2018 年底之前 ， 当美国宇航局航天器 OSIRIS-Rex将要经过本努时 ， 科学家们预计这颗小行星的表面将完全或部分覆盖一层由沙子和鹅卵石组成的精细风化层 。 但是事实上 ， OSIRIS-REx 中的 REx 代表 Regolith Explorer ， 它发现了本努的表面散布着巨石和大石头 。 本月（2021 年 10 月 21 日） ， 科学家们宣布他们现在可能对小行星本努的巨石之谜有了答案 。
这项来自亚利桑那大学的新研究于 2021 年 10 月 6 日发表在同行评审的期刊《自然》上 。 该研究表明 ， 多孔岩石是造成本努表面缺乏精细风化层的原因 。
小行星本努的巨石之谜：岩石 ， 而非散沙
科学家们曾一度认为本努被精细的风化层覆盖 ， 但是来自航天器的特写图像显示它几乎完全被巨型石块覆盖 。 这是怎么造成的呢？正如合著者和 OSIRIS-REx 首席研究员但丁·劳雷塔在 NASA 声明中解释的那样：
“… 绘制和表征小行星表面是航天器的主要目标 。 它对本努的整个表面收集了非常高分辨率的数据 。 在某些位置 ， 每像素的分辨率达到了 3 毫米 [1/10 英寸
。 除了科学研究之外 ， 缺乏精细的风化层也成为了这项任务本身的挑战 ， 因为我们的航天器本来旨在收集的是此类风化层材料 。 ”
图解：成千上万的石块紧密相连而成的岩石地形 。
这张特写图显示了本努的表面覆盖着大块岩石和巨石 ， 几乎没有精细的风化层 。 这张照片由 OSIRIS-REx 于 2019 年 3 月 21 日拍摄 。 图片来自 NASA/戈达德/亚利桑那大学 。
机器学习
亚利桑那大学和麻省理工学院的萨维里奥·坎比奥尼是这篇新论文的主要作者 ， 他试图利用机器学习和温度数据来解开这个谜团 。 他说：“当本努的第一张图像出现时 ， 我们注意到一些区域的分辨率不够高 ， 导致我们无法看到是否有小岩石或细风化层 。 于是我们便开始使用我们的机器学习方法 ， 使用热辐射（红外）数据来区分精细风化层和岩石 。 只有机器学习才能有效地处理如此之大的数据集 。 ”
热辐射能够帮助科学家区分了本努上的细风化层和较大的岩石 。 炽热的表面会向各个方向发出这样的热辐射 。 本努围绕太阳公转的轨道与地球的处在同一个范围之内（因此它也被称为近地小天体） ， 但与地球的近日点相比它还要更加贴近太阳一些 。 这颗小行星的名字本努与一种古埃及神话中的鸟有关 ， 它与太阳、创造和重生有关 。 就像地球一直受到太阳所给予的温暖 ， 本努也是如此 。 这些反射出来的热辐射让科学家们解开了巨石之谜 。
之所以它对研究起到了作用是因为细风化层的热辐射不同于巨石的热辐射 。在精细风化层中 ， 颗粒的大小控制着热辐射 。但是 ， 在较大的岩石中 ， 岩石的孔隙度控制着这种才是释放辐射的影响因素 。
对于他们的测试 ， 研究人员基于精细风化层和多孔岩石的不同结合方式 ， 创建了一个热辐射样本库 。这样机器学习就可以在样本之间建立“联系点” 。
科学家们总共对本努上的 122 个区域进行了分析 ， 无论白天还是晚上拍摄的 。
本努带来的意外收获
本努的研究结果令科学家们感到惊讶 。 精细的风化层并非简单地随机分布于小行星表面 。 进一步来说 ， 风化层的分布在少数地区增加了几十个百分点 ， 这些地方的岩石没有孔洞 。 然而 ， 风化层在高度多孔的岩石区域（即大部分地表）分布较少 。
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