Endereço de origem do ARP do Linux errado, ao efetuar o ping de uma interface diferente

Question

Estou vendo um comportamento estranho e esperava que alguém me explicasse por que isso está acontecendo:

Eu tenho uma caixa linux com duas interfaces físicas:

arnout@arnout-VirtualBox ~ $ ifconfig
eth0      Link encap:Ethernet  HWaddr 08:00:27:46:ee:f0  
          inet addr:10.0.20.58  Bcast:10.0.23.255  Mask:255.255.252.0
          inet6 addr: fe80::a00:27ff:fe46:eef0/64 Scope:Link
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:5942438 errors:0 dropped:1 overruns:0 frame:0
          TX packets:2012142 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:1000 
          RX bytes:3291019944 (3.2 GB)  TX bytes:343769813 (343.7 MB)
eth1      Link encap:Ethernet  HWaddr 08:00:27:64:eb:76  
          inet addr:1.1.1.1  Bcast:1.1.1.255  Mask:255.255.255.0
          inet6 addr: fe80::a00:27ff:fe64:eb76/64 Scope:Link
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:651 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:1000 
          RX bytes:0 (0.0 B)  TX bytes:169802 (169.8 KB)
lo        Link encap:Local Loopback  
          inet addr:127.0.0.1  Mask:255.0.0.0
          inet6 addr: ::1/128 Scope:Host
          UP LOOPBACK RUNNING  MTU:16436  Metric:1
          RX packets:1107 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:1107 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:0 
          RX bytes:92180 (92.1 KB)  TX bytes:92180 (92.1 KB)

arnout@arnout-VirtualBox ~ $ uname -a
Linux arnout-VirtualBox 3.5.0-17-generic #28-Ubuntu SMP Tue Oct 9 19:32:08 UTC 2012 i686 i686 i686 GNU/Linux

Se eu pingar 1.1.1.2, não tendo este endereço no cache do ARP (já que ele não existe), eu posso ver um pacote ARP normal:

"Who has 1.1.1.2, Tell 1.1.1.1"

No entanto, quando eu ping usando o endereço de origem do eth0 (ping 1.1.1.1 -I 10.0.20.58), este IP realmente é colocado no IP do pedido ARP!

"Who has 1.1.1.2, Tell 10.0.20.58"

Para mim, isso não faz sentido algum. Além disso, o host 1.1.1.2 (se existisse) poderia aprender que 10.0.20.58 tem o endereço MAC de 1.1.1.1, o que está errado. (provavelmente não muito ruim vai acontecer)

Se alguém souber por que o Linux está fazendo isso, por favor, compartilhe:)