Parece que o problema foi a tabela de partições.
$ diskutil list
/dev/disk0 # The internal hard disk
#: TYPE NAME SIZE IDENTIFIER
0: GUID_partition_scheme *500.1 GB disk0
1: EFI 209.7 MB disk0s1
2: Apple_HFS Macintosh HD 402.5 GB disk0s2
3: Microsoft Basic Data Boot Camp 97.1 GB disk0s3
/dev/disk3 # The external USB drive
#: TYPE NAME SIZE IDENTIFIER
0: GUID_partition_scheme *1.0 TB disk3
1: EFI 209.7 MB disk3s1
2: Microsoft Basic Data 999.9 GB disk3s2
# ^-- Hey, that's not right!
O sistema de arquivos estava intacto, mas a partição HFS + na unidade externa foi sinalizada erroneamente como Microsoft Basic Data
em vez de Apple_HFS
. Eu usei o utilitário fdisk da GPT para alterar seu tipo de volta para o HFS +, e ele imediatamente apareceu na área de trabalho e funcionou normalmente novamente.