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新視野號科學(xué)小組成員、SwRI的Randy Gladstone表示：“在新視野號之前，冥王星最好的哈勃圖像只顯示了一個模糊的反射光團。除了在冥王星表面發(fā)現(xiàn)的所有迷人的特征之外，這次飛越還發(fā)現(xiàn)了Charon上的一個不尋常的特征，即以其北極為中心的一個令人驚訝的紅帽。”

在2015年的相遇之后不久，新視野號的科學(xué)家們提出，在Charon的兩極有一種淡紅色的“類似薄荷葉的”物質(zhì)--可能是由紫外線分解甲烷分子而合成。這些分子在逃離冥王星后被捕獲，然后在漫長的冬夜里被凍結(jié)在月球的極地地區(qū)。Tholins是由光驅(qū)動的化學(xué)反應(yīng)形成的粘性有機殘留物，在這種情況下，是由行星際氫原子散射的萊曼-阿爾法紫外線輝光驅(qū)動。

SwRI的Ujjwal Raut博士說道：“我們的發(fā)現(xiàn)表明，Charon稀薄大氣中急劇的季節(jié)性激增以及光線分解冷凝的甲烷霜是理解Charon紅色極區(qū)的起源的關(guān)鍵。這是迄今為止在一個行星體上觀察到的表面-大氣層相互作用的最說明問題和嚴(yán)酷的例子之一?！?/p>

研究小組在SwRI新的實驗室天體物理學(xué)和空間科學(xué)實驗中心(CLASSE)真實地復(fù)制了Charon的表面條件，以此來測量Charon冬季半球上產(chǎn)生的碳?xì)浠衔锏某煞趾皖伾驗榧淄樵谌R曼-阿爾法輝光下凍結(jié)了。該小組將測量結(jié)果輸入到Charon的一個新大氣模型中，以此來顯示甲烷在Charon的北極點上分解成殘余物。

Raut說道：“我們團隊新穎的‘動態(tài)光解’實驗為行星際萊曼-阿爾法對合成Charon的紅色物質(zhì)的貢獻提供了新限制。我們的實驗是在一個超高真空室中，在萊曼-阿爾法光子的照射下冷凝甲烷，從而以高保真的方式復(fù)制Charon兩極的條件?！?/p>

SwRI的科學(xué)家們還開發(fā)了一個新計算機模擬以為Charon的稀薄甲烷大氣建模。

該團隊將SwRI的超現(xiàn)實實驗結(jié)果輸入大氣模型以此來估計在紫外線影響下甲烷分解產(chǎn)生的復(fù)雜碳?xì)浠衔锏姆植肌Ｔ撃Ｐ偷臉O區(qū)主要產(chǎn)生乙烷，這是一種無色的物質(zhì)，不會造成紅色的顏色。

“我們認(rèn)為來自太陽風(fēng)的電離輻射分解了萊曼-阿爾法的極地冰霜，從而合成越來越復(fù)雜、越來越紅的材料來負(fù)責(zé)這個神秘的衛(wèi)星上的獨特反照率，”Raut說道，”乙烷的揮發(fā)性比甲烷低，在春季日出后很長一段時間內(nèi)都會凍結(jié)在Charon的表面。暴露在太陽風(fēng)中可能會將乙烷轉(zhuǎn)化為持續(xù)的紅色表面沉積物，從而促成了Charon的紅帽形成?！?/p>

SwRI的Josh Kammer博士表示，團隊將調(diào)查太陽風(fēng)在紅極形成中的作用。