冥王星是太陽系內已知體積最大的矮行星，也是第一顆被發現的柯伊伯帶天體。冥衛一又稱卡戎（Charon），是冥王星的第一個被發現的衛星，因而被稱為冥衛一。冥衛一也是冥王星最大的衛星，其直徑大致是冥王星直徑的一半，而質量差不多是冥王星的八分之一。冥衛一衛星存在一個巨大的峽谷，它被稱為“Argo Chasma”大峽谷，長度700千米，深度9千米。
冥衛一其表面分成光滑的南方平原與崎嶇多變的北方原野。寬度為1,214公里的冥衛一，其大小約是地球的1/10，讓它成為太陽系里相對于母行星最龐大的衛星。冥衛一北極的紅棕色帽蓋由托林（Tholins）有機大分子組成，它們可能是生命必不可少的成分，這些托林是由冥王星大氣中釋放出的甲烷、氮氣和相關氣體產生的，并轉移到19000千米（12000英里）外的該衛星表面。2007年，雙子座天文臺在冥衛一表面觀察到了氨水合物和水結晶，表明冥衛一可能存在冰火山。
冥衛一的大小（和質量）與它所繞轉行星的大小（和質量）之比如此之高，在太陽系中是獨一無二的，因此有人認為可以把冥衛一也稱為是“矮行星”，并且冥衛一與冥王星還組成了一個所謂的“雙矮行星系統”。但IAU從未認可過此種說法，冥衛一迄今甚至都未被列入矮行星候選者的名單中。
研究歷史
衛星發現
1978年6月22日，美國天文學家詹姆斯·克里斯蒂在美國華盛頓特區的美國海軍天文臺，以高放大率檢查使用美國海軍天文臺弗拉格斯塔夫站（NOFS）的1.55米（61英寸）望遠鏡拍攝到的冥王星的照相底片時，注意到有一個微小的凸起會周期性的出現，這種凸起可追溯到1965年4月29日的照片上。從之前冥王星的光變曲線得知，該凸起的周期性與冥王星的自轉周期相吻合，由此推斷冥王星有一顆衛星。這個新發現的天體最終被正式命名為卡戎。
衛星研究
卡戎過去被認為是冥王星的衛星，又名冥衛一，離冥王星約有19740 千米。它于1978年被美國天文學家詹姆斯·克里斯蒂發現。
2006年，冥王星和卡戎被定義為矮行星。由于卡戎的體積與冥王星相差不大，冥王 星-卡戎的質心落在這兩個天體之外（如圖），因此冥王星與卡戎是一個雙矮行星系統。
冥王星和卡戎的表面，從光度的變化被確認是在相互掩蔽的時期。冥衛一和冥王星每隔6.387天相互繞轉一圈。這兩個物體在引力上相互鎖定，因此彼此保持相同的朝向。兩者的平均距離是19,570 千米（12,163英里）。卡戎的發現使天文學家可以精確的測量冥王星系統的總質量，而互掩可以計算各自的大小(直徑)，但是個別的質量依然只能用估計的，直到2005年末發現冥王星外圍的衛星，才依據外面衛星的軌道細節揭露出卡戎的質量大約是冥王星的11.65%，同時也顯示密度為1.65±0.06公克/厘米3，并建議有55±5%是"巖石"，45%是冰。冥王星的密度較高，約有70%的"巖石"。
衛星命名
卡戎原來的臨時名稱是 S/1978 P 1，是根據當時大會制定的新的命名規則給予的。稍后，克里斯蒂稱之為“卡戎（Charon）”，但直到1985年國際天文聯合會才認同這個名字是官方的名稱。在希臘神話中卡戎是死者的擺渡人，與冥王哈得斯（在羅馬神話是普魯托）在神話圖中是緊密聯系在一起的神祇。
雖然在傳統的英語發音中神話圖中的是堅硬的k聲音，但是克里斯蒂在這顆衛星的發音上將k的發聲改為ch的發音，之后他的妻子Charlene的綽號就是“Char”（碳灰），而sh的發音也在天文界流行了，大家也都隨俗的使用這樣的發音。在除了英語以外的歐洲語系，依然是使用神話中的發音，念ch的聲音。
形成原因
美國西南觀象臺科學家魯賓·卡努普在美國一期《科學》雜志上著文，展示他采用計算機模擬計算得到的卡戎是一個星體與冥王星碰撞的結果。
魯賓·卡努普的工作就是建立一個數學模型，通過計算機模擬，再現這一過程。魯賓·卡努普模擬計算的結論顯示，當年有一顆直徑在1600公里到2000公里的星體與冥王星發生了碰撞，碰撞后在冥王星附近產生了彼此相距不遠的很多碎片，這些碎片逐漸結合在一起，最后形成了卡戎。
魯賓·卡努普模擬計算的結論不僅解釋了卡戎的形成過程，而且還證實，在太陽系形成的初期，星體碰撞對太陽系的最后形成起到重大作用。
羅賓·坎二做了一次模擬的結果在2005年出版，建議卡戎是在約45億年前的大碰撞中形成的，非常像地球和月球的狀況。在這個模型中，一個巨大的柯伊柏帶天體以高速撞擊冥王星，摧毀了自己，也炸出了冥王星的外地幔。卡戎則從這些碎片中聚合而成。但是，這樣的撞擊應該會使冥王星有比我們發現的更多巖石成分，而卡戎會有更多冰的成分。因此認為冥王星和卡戎在軌道上碰撞之前就是兩個不同的天體，而這次碰撞雖然猛烈，但僅能將像甲烷一樣的易揮發冰物質氣化，卻不足以導致其中任何一個被摧毀。
天體特點
卡戎的質量約為月球的1/45。但以衛星與其行星的大小之比而論，它卻是太陽系里最大的衛星。冥王星的質量大約只是卡戎的8倍左右，而地球的質量卻是月球的81倍，木星比它最大的衛星大上千倍。
卡戎繞冥王星公轉的周期，恰好等于卡戎自身的自轉周期和冥王星的自轉周期，也就是說它們始終保持同一面朝向對方。卡戎繞太陽公轉的周期與冥王星同樣是248個地球年。它與太陽的距離也與冥王星基本相同，平均約59億公里。
此外，卡戎自身的引力大到足以使它呈球形，而冥王星和卡戎的共同重心位于外空間里，并不位于冥王星內部。這些特征使一些天文學家認為，冥王星與卡戎更像是一個雙星系統，彼此是平等的伴星關系，而不是行星與衛星的關系。
卡戎的密度很低，大約是每立方厘米2克，表示它可能很像土星的冰質衛星，如土衛五，它的表面可能覆蓋著冰水。
卡戎的直徑約為1212千米（753英里），正好約為冥王星的一半，表面積約為|4,580,000平方千米，表面布滿了冰凍的氮和甲烷。與冥王星不同的是，卡戎的表面看起來可能是被凍結的不易揮發的水。卡戎表面溫度約為-230℃，密度為1.63克/立方厘米cm3，顯示組成成分中，巖石占了一半多，冰則比一半少一點。其表面大氣僅約為0.1毫巴左右，是地球表面大氣濃度的萬分之一，稀薄到幾近于無，現時科學家正努力研究冥衛一的表面，以確定該衛星有沒有大氣層。
“新地平線號探測器”在美國東部時間7月13日晚10：41分，拍攝距離約為29萬英里，傳回的照片上可以看出，“卡戎”北極為深色區域。該區域被研究人員稱為“魔多”（Mordor）。奧爾金表示，深色或代表著該區域表面覆蓋著一層“薄薄的物質”。
地位爭議
冥王星卡戎的質心落在這兩個天體之外，因此其中一個并不是真正繞著另一個在公轉，而且兩者的質量是可以相互比較的，因此卡戎不適合被當作冥王星的衛星。取而代之的是雙矮行星，應隨著冥王星一起重分類。
在國際天文學聯合會的年會中有一項草案是2006年行星重定義，建議行星必須繞著太陽運轉，并且有足夠大的重力使本身成為球體。在這樣的草案下，卡戎有資格成為行星，因為草案明確定義衛星的條件是系統的重心必須在主要的天體內部。但最后的重分類將冥王星歸類為矮行星，但卻沒有正式的定義行星的衛星，使卡戎的身分變得很不明確。(迄今，卡戎仍未被國際天文學聯合會列入矮行星的認可名單中)
國際天文學聯合會的行星標準規定：在一個繞恒星公轉的多天體系統中，如果主天體是行星，次天體也是球狀，又滿足一定的條件也可稱為行星，也就是主天體和次天體之間的引力中心不在主天體的內部。這樣卡戎星就符合這個條件。
冥衛二、冥衛三、冥衛四和冥衛五也環繞著相同的重心，但是它們不夠大而不是球體，所以很簡單的可以認定是冥王星的衛星。（或者，以另類的看法，是冥王星-卡戎系統的衛星）。
構成物質
卡戎的密度略低于冥王星，并暗示了55％的巖石與45％的冰組成（±5％）。科羅拉多州玻爾得市西南研究所的行星學者羅賓表示，由于冥王星的巖石構成只略微多了一點（70%），因此卡戎和冥王星可能是很早以前碰撞在一起的兩顆原始行星，并且以這樣一種方式彼此盤繞在一起。
探測發現
新地平線號探測器在2006年1月發射升空，預計最早將于2015年年中到達冥王星。它要觀測冥王星，然后還將探測冥王星的衛星——卡戎，然后繼續前往冥王星外的柯伊伯帶，并置身于茫茫太空之中。
2015年7月14日新視野號探測器飛掠冥王星，測得卡戎直徑約1208km。
參考資料 >
冥衛一“被安排好了”地名.中國科學院國家天文臺.2024-03-10
新視野探測器發現冥衛一存在巨大峽谷 長700千米深9千米.天氣網.2024-03-11
冥衛一.NASA中文.2024-03-10
科學家破解冥衛一紅色北極之謎.中國科學院.2024-03-10