美国宇航局的OSIRIS-REx任务在2018年抵达小行星本努时遇到了一个意想不到的谜团。与早期观察所建议的相对平坦的地形不同，宇宙飞船发现了一种以巨大石块为主的崎岖景观，只有极少区域适合采集样本。亚利桑那大学月球与行星实验室的科学家安德鲁·瑞安表示：“当OSIRIS-REx在2018年抵达本努时，我们对看到的东西感到惊讶。我们预计会有一些石块，但我们预期至少会有一些较大区域有更平缓、细致的表层，便于采集。相反，我们看到的似乎全是石块，我们当时一时不知所措。”这一发现尤其令人困惑，因为天文学家以前对本努的保温能力已有所了解。来自美国宇航局斯皮策太空望远镜在2007年的测量表明，随着小行星在阳光和黑暗中旋转，其表面迅速升温和降温。科学家称这种特性为低热惯性。具有低热惯性的材料，如沙滩沙子，在阳光下迅速吸热，随着太阳消失而迅速失热。而大块坚固的岩石表现得有所不同。它们通常像混凝土一样，较长时间地保持温暖并逐渐释放。覆盖本努的石块表面似乎与早期测量结果矛盾，让研究人员面临一个令人困惑的问题：一个覆盖着巨大岩石的小行星怎么会如此迅速降温？隐藏的裂缝揭示了本努石块的秘密 OSIRIS-REx在调查本努时收集的观察数据提供了一个早期线索。小行星的石块可能含有比科学家假设的更多的空隙，使得它们能够比普通坚固岩石更快地失去热量。当本努的样本被带回地球时，研究人员终于有机会直接检查这一可能性。瑞安和他的同事们使用几种实验室技术研究了来自小行星的微小岩石碎片。他们的发现发表在《自然通讯》上，证实了这些岩石确实具有高度的孔隙性。然而，仅仅孔隙性不足以完全解释本努异常快速的热量损失。研究人员发现了另一个重要特征。许多岩石颗粒内部含有广泛的裂缝网络。为了研究这些裂缝如何影响热运动，日本名古屋大学的研究人员使用锁定热成像技术对样本进行了检查。该方法使用激光加热样本的微小区域，同时测量热量如何在周围材料中扩散，就像涟漪在池塘表面扩散一样。“那时事情变得非常有趣，”瑞安说。“实验室样本的热惯性测量结果远高于宇宙飞船仪器记录的结果，这与OSIRIS-REx合作任务、日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）隼鸟2号团队获得的类似发现相呼应。”实验室测量与宇宙飞船观察之间的差异表明，理解本努岩石的行为，岩石的大小和内部结构至关重要。由于返回的样本远小于覆盖本努的巨大石块，科学家需要一种方法来确定热量如何在更大规模的材料中移动。 美国宇航局利用3D扫描观察小行星岩石 在美国宇航局位于休斯顿的约翰逊航天中心，研究人员为样本准备了详细的X射线成像，同时采取特殊预防措施防止污染。在充满保护性氮气的手套箱内，团队成员将单个岩石颗粒密封在密封的容器中。然后，他们将容器运输到实验室进行X射线计算机断层扫描，或称XCT扫描。成像后，颗粒被送回手套箱，未暴露于地球环境。“样本进入自己的‘宇航服’，进行CT扫描，然后回到其完好无损的环境中，整个过程没有暴露于地球环境中，”NASA约翰逊航天中心的OSIRIS-REx样本管理负责人妮可·伦宁说，同时也是该研究的共同作者。“我们可以透过这些密封容器成像，以可视化内部岩石的形状和内部结构。”扫描为科学家提供了样本内部的详细视图，揭示了仅仅通过观察其表面无法研究的结构。“X射线计算机断层扫描让我们能够在三维中观察物体的内部，而不会损坏它，”该研究的共同作者、NASA约翰逊航天中心X射线科学家斯科特·埃克利说。每次扫描还创建了颗粒外部和内部结构的永久三维数字记录。