美国普渡大学（Purdue University）三位研究人员，斯蒂芬妮·曼滕（Stephanie Menten）、米高·索里（Michael Sori）和阿里·布拉森（Ali Bramson）建立新的模型，用电脑模拟方法去解释为什么冥卫一（Charon）有一个红色的北极区域。 研究描述对古柏带（Kuiper belt，中国译作：柯伊伯带）中许多冰冷天体的红色表面，以及它们与冥卫一带红色的北极地区的关系。
天文学家发现，古柏带中的许多冰冻天体部分或全部由一种红棕色物质覆盖。 研究显示，这种物质称为托林（tholin），它是一种有机化学物质受到辐射时形成的化合物。 但这提出有机化合物可能来自那里的问题。 新的研究推测它来自低温火山释放的甲烷。
为了验证他们的理论，研究人员转向冥王星的卫星，它的北极由托林覆盖。 他们指出，先前的研究显示，从冥王星逸出的气体是造成红极的原因。 但先前的研究也显示，月球曾经有液态海洋覆盖，其中含有许多物质，也包括甲烷。
研究人员指出，随着海洋结冰，甲烷会困在冰中，当水加压时，会形成裂缝，导致偶尔喷发。 他们认为，这种冰冻火山喷发可能释放出一定量的甲烷气体。 如果其中一些甲烷气体成功地漂流到北极，它就会冻结并掉到地表。 如果掉到地表，它就会受到数百万年的太阳辐射，变成红色。
研究人员模拟冥卫一大气中四处飘荡的甲烷分子，计算在这种情况下有多少甲烷可能逸出，以及有多少可能到达冥卫一的北极地区。 他们发现只需要大约一万亿吨的甲烷气体，就足以形成一个红色的极冠。
【图：美国太空总署; 文：节译自物理学机构网页】研究全文刊登在2022年8月9日出版的《自然 – 通讯》期刊; 标题是：Endogenically sourced volatiles on Charon and other Kuiper belt objects
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