亞利桑那大學帶領的一支科學家團隊得出了一個結論 —— 類似貝努（Bennu）這樣高度多孔的小行星，其表面或缺乏細顆粒物。 通過早期望遠鏡觀察，科學家們曾認為 Bennu 表面很像是一個沙灘，覆蓋著細沙和鵝卵石等易收集的樣本。 但當執行 OSIRIS-REx 小行星採樣任務的航太器於 2018 年抵達 Bennu 時，地面團隊卻有了意外的發現。

（圖自：NASA / Goddard / UArizona）

現實表明，小行星 Bennu 的表面並非由小於幾釐米的細分化層構成，而是覆蓋著許多巨石。

在發表於《自然》雜誌上的一篇文章中，任務團隊成員Saverio Cambioni嘗試藉助機器學習和表面溫度數據來解開這個謎團。

可知在進行這項研究時，他還是亞利桑那大學月球與行星實驗室的一名。 但現在，他已經是麻省理工學院地球、大氣與行星科學系的博士後傑出研究員。

他與同事們發現，由於 Bennu 具有高度多孔的岩石，最終導致其表面缺乏更精細的風化層。

研究配圖 – 3：高孔隙度岩石對精細風化層的產生造成了阻礙

研究合著者、OSIRIS-REx 首席研究員、兼該校行星科學講習教授 Dante Lauretta 表示：

OSIRIS-REx 任務名的後綴，代表著『風化層探索』（Regolith Explorer）。 因而繪製小行星的特徵表面，也是這項任務的一個主要目標。

航太器為 Bennu 的整個表面收集了非常高解析度的數據，甚至某些位置的精度達到了每圖元 3 毫米。

但在科學興趣之外，精細風化層的缺乏，也對任務本身的樣本收集構成了一個艱巨的挑戰。

據悉，為了將樣本帶回地球，其打造的OSIRIS-REx航太器需要在面積與100個車位的停車場相當的區域內導航。

然而受大量巨石的影響，安全採樣點的範圍被縮小到了僅5個車位左右的大小。 最終航太器於 2020 年 10 月成功與小行星接觸，並收集了 Bennu 上的樣本材料。

擴展數據 – 圖 7

Saverio Cambioni 補充道：「當看到 Bennu 的首張照片時，我們注意到某些區域的解析度不夠高，因而無法看到小行星上是否有小岩石或細小的風化層」。

但通過機器學習方法，對熱發射（紅外）數據進行分析后，研究人員得以從岩石從分離出細小的分化層。

可知與較大岩石相比，其熱輻射大不相同。 前者受其顆粒大小的控制，而後者受岩石孔隙度的影響。

為此，研究團隊先構建了一套以不同比例、混合不同孔隙度的岩石的細風化層相關的熱排放示例庫。 然後藉助機器學習技術，教計算機如何在示例之間連接各個點位。

接著通過機器學習軟體分析了白天 / 夜間觀測的 Bennu 表面 122 個區域的熱輻射。 Cambioni 的說法是 ——”只有機器學習演算法，才能有效地探索如此龐大的數據集”。

擴展數據 – 圖 9

數據分析完成後，研究團隊發現了一些令人驚訝的事情 —— 精細分化層並不隨機分佈於小行星上。 岩石孔隙度更高的地方，其含量反而更低，意味著 Bennu 地表的大部分區域都是如此。

最終，研究團隊得出了一個結論 —— 類似 Bennu 具有高度多孔岩石的小行星，無法產生精細的分化層，因為他們是被壓縮、而不是被流星體撞擊而形成的破碎。

與海綿一樣，演示中的空隙會緩衝來自流星的撞擊，且這項發現與其它研究團隊的實驗結果保持一致。