冥王星的终身伴侣卡戎戴着一顶令人解除武装的红色“帽子”。 自从新视野号突然爆发月亮的铁锈色的北极在 2015 年飞越时，科学家们思考了留下如此大胆地标的行星过程。
科学家最初怀疑铁色污迹（绰号为魔多黄斑）是从冥王星表面捕获的甲烷，其红色是在太阳紫外线下缓慢烘烤的结果。 这是一个很好的想法，只是要求进行测试。
现在，模型和实验室实验的结合发现，这些早期的假设并没有离事实太远，只是略有不同。 这项研究为我们对冥王星和卡戎的亲密接触的理解增加了令人惊讶的新细节，表明还有更多的事情要做的色彩比第一眼看到的要多。
NASA 的行星际空间探测器“新视野号”于 2006 年发射，为研究人员提供了前所未有的视角，观察距离太阳超过 50 亿公里（31 亿英里）的矮行星系统冥王星和卡戎。
“在新地平线号之前，哈勃望远镜拍摄的冥王星的最佳图像只显示出一团模糊的反射光，”说兰迪·格拉德斯通 (Randy Gladstone)，美国西南研究所 (SwRI) 的行星科学家。
“除了在冥王星表面发现的所有迷人特征之外，这次飞越还发现了卡戎上的一个不寻常的特征：一个令人惊讶的红色帽子位于它的北极中心。”
在像我们这样富含铁的世界上，红色可能并不是一种不寻常的颜色，或者对于这个问题。 但在太阳系冰冻的郊区，红色更有可能表明存在多种焦油状物质称为托林的化合物。
如果有帮助，只需将 tholin 一词替换为“gunk”即可。 如果烤箱使用紫外线烘烤由二氧化碳或氨等简单气体制成的布朗尼蛋糕，那么棕红色的化学物质混乱就像烤箱中留下的残留物。
在冥王星上，甲烷可能是一个起点。 为了长成托林，这些微小的碳氢化合物只需要吸收非常特殊的紫外线颜色光被绕轨道运行的氢云过滤，称为莱曼-阿尔法。
几十年来，冥王星的玫瑰色光芒一直是研究的主题。 新视野号只是以辉煌的高清晰度揭示了其表面托林的精确图案。寻找铁锈色然而，在它同伴的帽子上投下的却是一个有趣的惊喜。
据推测，冥王星释放的甲烷可能会漂流到其绕轨道运行的卫星上。 但气体沉淀并冻结成如此独特的弥散污迹所需的精确时间始终是一个症结所在。
部分问题在于卡戎微弱的引力与遥远太阳温暖其表面的冷光之间的竞争。 尽管春天的黎明很微弱，但它足以融化甲烷霜，将其再次从地表驱赶出来。
为了确定到底会发生什么，西南研究院的研究人员对这个大体倾斜的行星系统的拉锯运动进行了建模。 他们发现，这种污点的秘密可能在于春天到来的爆发性。
北极相对突然的变暖将在几年内发生？ 月球绕太阳运行 248 年的轨道上仅仅一眨眼的功夫。 在这段短暂的时间内，一层仅数十微米厚的甲烷霜会在一根极处蒸发，而在另一根处开始结冰。
不幸的是，模型发现这种快速运动对于大部分冻结的甲烷来说太快了，无法吸收足够量的莱曼-α而成为托林。
但是乙烷呢？ 甲烷的稍长的碳氢化合物表亲？ 那将是一个完全不同的故事。
“乙烷的挥发性比甲烷低，并且在春季日出后很长一段时间都会冻结在卡戎表面。”说行星科学家 Ujjwal Raut，主要作者第二次研究模拟了甲烷蒸发和冻结密度的变化。
“暴露在太阳风下可能会将乙烷转化为持久的微红色表面沉积物，从而形成卡戎的红帽。”
结合实验室实验的结果，劳特和他的团队的研究证明了一种在两极将甲烷转化为乙烷的可行方法。
只有一个问题。 莱曼-α辐射不会将乙烷变成微红色污泥。
这并不排除碳氢化合物。 在较长时间内从太阳流出的带电粒子仍可能产生越来越长的碳氢化合物链，从而赋予卡戎其特征性的红色帽。
“我们认为来自太阳风的电离辐射分解了莱曼阿尔法煮熟的极地霜，合成了越来越复杂、更红的材料，导致了这颗神秘卫星上独特的反照率，”说劳特。
进一步的实验室测试和建模可以帮助证实卡戎的胭脂污点比我们想象的要复杂得多的假设。
