近日，科學家們通過詹姆斯韋伯望遠鏡在冥王星的最大衛星——冥衛一（又稱卡戎）上發現了二氧化碳和過氧化氫的存在。這些發現有望揭示太陽系邊緣冰球的起源。

冥衛一自1978年被發現以來，一直是科學家們研究的熱點。然而，由於技術限制，某些波長的電磁波無法被探測，導致科學家們對冥衛一表面的成分瞭解有限。儘管之前已經探測到冥衛一表面存在冰、含氨物質和有機化合物，但二氧化碳和過氧化氫的發現是最近的突破。

美國西南研究院的西爾維婭·普羅托帕帕領導的研究團隊，利用詹姆斯韋伯望遠鏡的近紅外光譜儀，填補了之前研究的空白。普羅托帕帕表示：“我們的研究揭示了冥衛一表面存在二氧化碳和過氧化氫，這對瞭解冥衛一的起源具有重要意義。”

冥衛一位於太陽系邊緣的柯伊伯帶，是一個直徑約為1200公里的中型天體。柯伊伯帶由冰碎片、彗星和矮行星組成，而冥衛一與其他柯伊伯帶內的大型天體不同，其表面沒有被甲烷等揮發性冰所遮蔽，這使得科學家們可以研究太陽光在如此遙遠距離對這些天體的影響。冥衛一還是唯一一個擁有地質測繪數據的中型海王星外天體，這得益於新視野號在掠過冥王星時對冥衛一的地貌測量。

普羅托帕帕的團隊結合詹姆斯韋伯望遠鏡的光譜數據和實驗室分析，推斷出冥衛一表面的成分。他們發現，二氧化碳主要存在於富含水冰的表層地下。冥衛一表面的許多隕石坑周圍由明亮的噴發物組成，這些噴發物富含水和含氨化合物。這些地質特徵揭示了噴發物的起源，原本位於地下的水和含氨化合物因隕石撞擊而暴露出來。

普羅托帕帕解釋稱：“一般認為，噴發物上層的二氧化碳來自衛星內部，由於隕石撞擊才暴露出來。”雖然二氧化碳的出現並不意外，因為孕育冥王星的原行星盤就包含了二氧化碳，但過氧化氫的發現卻令人驚訝。在21世紀初期，人們已經知道木衛二上存在過氧化氫，但鑒於木衛二和冥衛一截然不同的環境，科學家們從未想過會在冥衛一上發現過氧化氫。

冥衛一上出現的過氧化氫表明，其富含水冰的表面正在被來自外界的高能粒子轟擊，這些高能粒子可能來自太陽風或宇宙射線。普羅托帕帕的團隊通過實驗證實，當二氧化碳存在時，高能粒子轟擊可以產生過氧化氫。

普羅托帕帕表示，她和她的團隊將繼續利用詹姆斯韋伯望遠鏡研究冥衛一，並通過這一研究更好地瞭解外海王星天體。未來的詹姆斯韋伯望遠鏡數據有望填補之前缺失的波段，從而探測到冥衛一上其他的化學成分，並發現更多在冥衛一表面進行的化學過程。