「宇宙」冥王星的卫星为何有一处血红色的北极点？冰冻火山

编译：Mintina

基于美国航空和航天局影像创建的冥王星卫星，Charon的三维模型
影像提供：Shutterstock

近距离观察Charon卫星的照片，这是冥王星五个卫星之中最大的一颗。

其岩石，灰色表面使其看起来如同任何其他卫星毫无二致 - 除去其顶端独树一帜的红色印记，就像是糟糕的遮秃假发。

2015年，美国航空和航天局发现了这处区域，当时新视野号航天器探索了冥王星和其卫星。科学家把这里命名为Mordor Macula，《指环王》一书内的罪恶之地。

如同木星标志性的红点，Charon卫星血红色的斑点起源依然成迷。行星科学家为Charon卫星红色顶端提出了全新理论，这里包括甚至是J.R.R. Tolkien（《指环王》作家）也无法想象的自然现象。

冰冻火山。

结果，火山的类型更为多种多样，熔岩喷发的可能性成为大量高中科学项目的主题。

根据他们的专业术语，这被叫做冰冻火山，其内部喷出水和化学物质，如氨水和甲烷的冰屑混合物。科学家在其他卫星也发现这些物质，其中包括海王星的Triton卫星和土星的Titan卫星和Enceladus卫星。

“我们把其称之为火山作用，因为这个过程把这些物质从卫星深处带到表层。”Rosaly Lopes博士，美国航天和航空局的一位资深研究科学家表示。“所以，这与我们在其他行星见到的火山自用相似，但是物质本身大相径庭。这里是液体，而非岩浆。”

但是冰冻火山如何导致Charon卫星形成红色的Mordor Macula？理论…颇为复杂。

Charon卫星的体量是冥王星，左侧的一半，图像由美国航天和航空局合成
影像提供：Shutterstock

从一种化合物到另外一种化合物

首先，科学家相信，Mordor Macula的颜色源自名为托林（天体物质）的化学物质。这些化合物在放射线分解成甲烷，二氧化碳和其他有机物时出现。

但是，人们并不知道甲烷及其他有机物来自何处，又或是如何到达Charon卫星的北极点。

数年来，他们猜想，冥王星的气体飘向Charon卫星，形成表面。随后，Charon卫星的极寒把气体转化成冰。

但是本月，Stephanie Menten，Purdue大学的一位行星科学家在《自然通讯》上发表的论文中提出了全新的理论。

她相信甲烷来自Charon卫星巨大的南侧冰层，这里被称为Vulcan Planitia。在冰冻火山喷发时，区域大量甲烷很有可能被喷射至大气层。

随后，甲烷漂浮至Charon卫星的极点，更为寒冷的气温使其冻冰，并形成九米厚的冰层。太阳辐射时甲烷分解成托林（天体物质），让Mordor Macula即刻出现明显的颜色。

这是一个有趣的理论。但是这为何至关重要？

这幅电脑合成的图像展示了图形卫星Enceladus的冰洞火山作用。2008年h 2009年，卡西尼号飞船 捕捉到了冰羽影像
影像提供：欧洲航天局

认识冰冻火山

根据Menten，理论可以解释大量远离太阳系的卫星和行星表面出现甲烷的原因。

在地球，火山作用在星球内部的化合物来到表面的过程扮演至关重要的角色。很有可能在更为远离太阳的地点，更为寒冷星体上的冰冻火山也会有相同的作用。

考虑到地球火山的喷发，近距离观察冰冻火山作用是合理做法。上面的影像展示土星的卫星，Enceladus向太空喷射冰羽，使理论得到了支持。

如果没有其他需要说明的部分，这些全新发现 - 还有相关理论，使Charon卫星显得名副其实，这个名字源自希腊神话中的渡船夫，他携带灵魂度过冥河斯提克斯去往地府。


信息来源：Andrew McLemore