美国航天局“奥西里斯-雷克斯”探测任务带回的贝努小行星样本正在改变科学界对于太阳系早期形成历史的理解。最新研究表明，这颗富含碳元素的近地小行星可能并非诞生于传统观点认为的太阳系遥远边缘区域，而是在年轻太阳系中的“水冰线”附近形成，其形成过程还可能受到木星早期演化的重要影响。
贝努被认为保留了太阳系诞生初期最原始的物质之一，因此成为研究行星形成历史的重要目标。为了揭开45亿年前太阳系形成时期的秘密，科学家需要分析那些自诞生以来几乎未发生改变的古老物质，而贝努正是这样一块珍贵的“时间胶囊”。
由于贝努每1.2年绕太阳运行一周，并且每六年会接近地球一次，最近时距离地球约30万公里，因此成为理想的采样目标。2023年9月，美国航天局“奥西里斯-雷克斯”探测器将约120克贝努表面物质送回地球，为科学界提供了前所未有的研究机会。
长期以来，天文学家普遍认为贝努这类富碳小行星形成时间较晚，诞生于太阳系外围、彗星起源的区域。然而，对返回样本的最新分析却描绘出截然不同的故事。
样本中的一部分被送往瑞士苏黎世联邦理工学院。研究团队对其中约0.5克物质进行了铁、钛和铬同位素测量。同位素组成能够记录天体形成时所处环境的化学特征，因此被视为追溯天体来源的重要工具。
研究结果显示，贝努内部的钛和铁同位素分布非常均匀，同时还表现出与日本“隼鸟2号”探测器采样目标龙宫小行星以及CI类碳质陨石之间极为接近的化学特征。CI陨石是地球上极为罕见、保存最原始特征的一类富碳陨石。
科学家发现，贝努、龙宫以及CI陨石母体拥有几乎相同的同位素“指纹”，而这种特征与太阳系中已知其他小行星、陨石群和行星明显不同。这意味着它们很可能起源于同一个宇宙尘埃储库。
进一步分析显示，这个共同来源并不位于远离太阳的外围区域，而更可能位于所谓的“水冰线”附近。水冰线是年轻太阳系盘状结构中一个关键边界，在这里水蒸气能够凝结成冰。
大约45亿年前，形成中的太阳周围环绕着由气体、尘埃和冰组成的原行星盘。科学家认为，在水冰线附近，来自太阳系内部和外部的物质发生了混合。冰在这一过程中充当了天然胶合剂，将微小尘埃颗粒粘结在一起，逐渐形成更大的天体。
研究团队认为，贝努实际上是一种“混合体”。它既不像典型的内太阳系天体，也不像典型的外太阳系天体，而是保留了两种区域物质混合形成的特征。
更引人关注的是，木星可能在这一过程中扮演了关键角色。研究人员提出，木星在太阳诞生后约100万年内便迅速形成。作为太阳系中质量最大的行星，木星强大的引力改变了周围气体和尘埃的运动轨迹，并影响了不同区域物质的输运和混合方式。
研究人员认为，正是木星的早期形成和迁移行为，使得原本分布在太阳系不同区域的物质能够在水冰线附近发生聚集与混合，最终孕育出贝努、龙宫及其相关母体天体。
这一发现不仅改变了科学界对贝努起源的认识，也为理解太阳系早期演化提供了新的线索。研究显示，太阳系形成过程可能比此前认为的更加复杂，不同区域物质之间存在比预想更频繁的交换和混合。
科学家表示，随着更多贝努样本分析工作的推进，这颗小行星未来还有望揭示更多关于行星形成、原始宇宙尘埃演化以及太阳系诞生历史的重要秘密。