暗い太陽のパラドックス
暗い太陽のパラドックス (くらいたいようのパラドックス、) は、初期の地球に液体の水が存在していたことと、天文学的な観点からは初期の太陽の光度は現在の 70% しかなく暗かったと予想されることの間に存在する矛盾である。暗い若い太陽のパラドックスと呼ばれることもある。この問題は、1972年に天文学者のカール・セーガンと George Mullen によって提起された。
カリスト (衛星)
表面にはアルベドが 80% 程度の純粋な水氷の小さい斑点状の領域が見られ、この地形はより暗い物質で囲まれている。ガリレオによる高分解能の画像では、明るい領域は大部分はクレーター縁や断層、尾根やこぶ状の地形の標高の高い部分に見られることが分かっている。これらは薄い水氷の霜の堆積物である可能性がある。暗い物質は一般に明るい流域を取り囲むように存在する低地に見られ、平坦な見た目をしている。これらはしばしばクレーターの底部やクレーター間の窪地に差し渡しが最大 5 km の領域を形成している。
キロメートルを下回るサイズでのカリストの表面は、その他の氷主体のガリレオ衛星と比べてより劣化が進んでいる。例えばガニメデの暗い平原と比較すると、カリストには直径が 1 km 以下の小さいクレーターが少ない。小さいクレーターの代わりに、表面には小さいこぶや穴状の地形が普遍的に存在している。このこぶ状の地形は、劣化したクレーター縁の残余物であると考えられているが、その形成過程は明らかになっていない。もっともらしい仮説としては、氷のゆっくりとした昇華によるという過程が提案されている。氷は 165 K 程度で昇華でき，この温度は太陽直下点で実現可能である。基盤岩である汚れた氷からの水やその他の揮発性物質の昇華は、基盤の分解を引き起こす。氷以外の残余物は、クレーター壁の斜面から崩れ落ちる岩屑なだれを形成する。このようななだれは衝突クレーターの付近や内部でしばしば観測され、"debris aprons" と呼ばれている。クレーター壁はしばしば "gullies" と呼ばれる曲がった谷状の構造によって区切られており、これは火星表面に見られる地形と類似している。氷の昇華仮説では、低地にある暗い物質はかつての氷ではない物質であると解釈されており、これは元々は劣化したクレーター縁で、氷主体の基盤に覆われたものである。