冥卫一（卡戎）的大红斑，由“新视野号”探测器拍摄。(图片来源：NASA/约翰霍普金斯大学应用物理实验室/西南研究所) 当美国宇航局的“新视野号”探测器发回冥王星及其卫星冥卫一（卡戎）的首批高分辨率图像时，科学家们很快意识到外太阳系的活跃程度超出了他们此前的想象。冥卫一（卡戎）的首批图像显示其北极呈深红色，覆盖着“索林”——这是当氮和甲烷冰暴露在太阳辐射下时产生的化学成分复杂的、焦油状的碳氢化合物。 科学家们给这片黑暗区域起了绰号“魔多”，这个在“指环王”中是邪恶的象征。但是，冥卫一（卡戎）上产生“索林”的物质来自哪里呢？科学家们 曾推测，从冥王星大气层泄漏出来的气体被捕获在冥卫一（卡戎）上，并在其极地朝向太阳时转化为“索林”，但这一假说从未进行过量化建模。现在，一篇 新发表的论文，于周三发表在《自然》杂志上，似乎证实了科学家的猜测：冥卫一（卡戎）正在窃取冥王星的气体。可以说，西南研究所（SWRI）和美国宇航局艾姆斯研究中心的科学家们当场抓获了冥卫一（卡戎）。
气体窃贼
就像水蒸发到地球大气层中形成云和天气一样，冥王星表面的冰也在蒸发到其稀薄的大气层中。冥王星和冥卫一（卡戎）离得很近，因此冥王星大气层中的气体会被冥卫一（卡戎）的引力吸引并被困在其极冠中。氮和甲烷等气体容易被寒冷吸引，这使得冥卫一（卡戎）寒冷的极地成为这些化学物质积累的理想场所。“这个想法是，冥王星一直在蒸发其大气层中的冰并泄漏到太空中，”该研究的合著者、美国宇航局艾姆斯研究中心的astronomer Dale Cruikshank说。“所以气体经过时会被捕获，如果气体中包含甲烷和氮，那么它就会留在冥卫一（卡戎）上，受到辐射，然后变成这些色彩斑斓的‘索林’。”冥王星和冥卫一（卡戎）极端的轴倾角在很大程度上驱动着这个过程。地球的轴倾角是23.5度，这解释了四季。而冥王星和冥卫一（卡戎）的倾角约为119.5度。由于它们需要248年才能绕太阳一周，因此冥王星的冬季和夏季极端漫长，持续一个世纪。当这个行星系统进入夏季时，冥卫一（卡戎）的两极会受到太阳辐射的强烈照射，导致被捕获的甲烷和氮升华，留下红色的薄膜。
索林与生命！
“索林”在我们的太阳系中并不少见。土星的卫星泰坦在其大气层中有“索林”。冥王星也覆盖着“索林”，科学家们预计在海王星的卫星海卫一（特里同）和矮行星阋神星等其他外太阳系天体上也会存在类似的特征。这种奇特的红色物质对科学来说相对较新。1970年，科学家卡尔·萨根（Carl Sagan）和比顺·卡雷（Bishun Kare）在发表了一篇关于他们在康奈尔大学实验室中创造的这种奇特物质的论文后， 创造了“索林”这个词。他们取了已知存在于我们星系中的气体，并用紫外线照射它们，产生了棕色的粘稠残渣。由于“索林”具有如此复杂的化学成分，并且由宇宙中最丰富的气体组成，因此它们有可能成为生命的早期指示物。“当‘索林’与水混合或水解时，它们可以形成氨基酸，”Cruikshank解释道。氨基酸是生命（至少是我们所知的生命）的一些基本组成部分。“新视野号”让科学家们有机会一窥距离我们近50亿英里的行星系统，到目前为止，它提供了有趣的材料。“我们看到的是我们从未预料到的动态活动水平——冥王星很小，它很遥远，大多数人认为它被冻结了，已经死了，在过去的40亿年里什么都没发生，”Cruikshank说。“但我们到达那里，看到它有活跃的地质活动、活跃的化学反应和一个大气层……我们原以为它会很无聊和死气沉沉，但结果恰恰相反。”
