Еще совсем недавно Плутон, обладающий именем одного из римских богов, являлся девятой планетой Солнечной системы, но в 2006 году он утратил данное звание. Почему же современные специалисты в области астрономии перестали считать Плутон планетой и чем же в действительности он сегодня является?

История открытия

Карликовая планета Плутон была открыта в 1930 году американцем Клайдом Уильямом Томбо, работавшим в то время астрономом в Аризонской обсерватории имени Персиваля Лоуэлла. Обнаружить данную карликовую планету для него было очень нелегким трудом. Ученому пришлось сравнивать фотографические пластинки, с изображениями звездного неба, сделанные с разницей в две недели на протяжении почти целого года. Любой движущийся объект: планета, комета или астероид должны были с течением времени изменить свое местоположение.

Обнаружение Плутона было в значительной степени осложнено его относительно маленькими в космическом масштабе размерами и массой, и не способностью очистить свою орбиту от подобных ему объектов. Но, потратив на данные исследования почти целый год своей жизни, ученый все же смог обнаружить девятую планету Солнечной системы.

Всего лишь «карлик»

Ученые очень долго не могли определить размеры и массу Плутона, вплоть до 1978 года, пока не был обнаружен довольно крупный спутник Харон, позволивший точно определить, что его масса составляет всего 0,0021 массы Земли, а радиус 1200 км. Данная планета по космическим меркам очень мала, но в те далекие годы ученные считали, что эта планета является последней в этой системе, и дальше ничего нет.

За прошедшие десятилетия технические устройства наземного и космического типа очень сильно изменили представление человечества о космосе и помогли расставить точки над i в вопросе: почему Плутон не планета? По последним данным в поясе Койпера имеется около 70 тысяч подобных Плутону объектов с такими же размерами и составом. Окончательно понять, что Плутон всего лишь маленький «карлик» ученые смогли в 2005 году, когда Майком Браунам и его командой прямо за его орбитой было обнаружено космическое тело, позже названное Эридой (2003 UB313), обладающее радиусом 1300 км и массой на 25 % больше Плутона.

Совсем немного не хватило способностей, чтобы остаться планетой

Двадцать шестая Генеральная ассамблея Международного астрономического союза, прошедшая в Праге с 14 по 25 августа 2006 года, решила окончательную судьбу Плутона, лишив его звания — «Планета». Ассоциацией были сформулированы четыре требования, которым должны отвечать абсолютно все планета Солнечной системы:

Потенциальный объект должен вращаться по своей орбите вокруг Солнца.
Объект должен иметь достаточную массу, чтобы с помощью своей гравитации обеспечить себе форму сферы.
Объект не должен относиться к спутникам других планет и объектов.
Объект должен расчистить пространство вокруг себя от других мелких объектов.

Плутон по своим характеристикам смог соответствовать всем требованиям кроме последнего, и в результате он и все подобные ему космические объекты были сведены в новую категорию карликовых планет.

Коротко о Плутоне

Содержание статьи:

Еще на закате девятнадцатого века астрономами было предположено, что наша Солнечная система имеет еще одну планету. В ходе наблюдений за Ураном учеными было обнаружено серьезное влияние извне на его орбиту, после чего и открыли Нептун. Но после оказалось, что влияние исходит на Уран не со стороны Нептуна. Продолжились поиски новой планеты, которую тогда и назвали "Планетой Х".

И только в 30-м году двадцатого века Клайд Томбо обнаружил Плутон. Ученый потратил год изучая и сравнивая сотни изображений областей неба. Было известно, что все движущиеся объекты (астероиды, кометы или планеты) меняют положение спустя некоторое время. Именно в марте 30-го года астрономом и была открыта ранее неведанная планета.

Таким образом к Солнечной системе прильнула девятая планета.

Кстати, планету названо в честь мифического римского, а предложила такое название одиннадцатилетняя школьница из Оксфорда.

Другие факты о Плутоне

Очень долго массу Плутона приравнивали к массе нашей Земли, пока не был открыт Харон - крупнейший спутник Плутона (78-й год). Именно в то время и вычислили массу планеты - (0.0021 массы планеты Земля), а также диаметр (2400 километров).

Сами понимаете, что Плутон - достаточно крошечная планета, но на то время считали, что ничего большего за орбитой планеты Нептун не было.

Именно масса и диаметр Плутона стали одними из факторов исключения его из планет Солнечной системы.

Орбиты всех планет нашей системы фактически круглые и обладают невеликим наклоном по эклиптике, в то время, как поле Плутона вытянутое с углом свыше 17-ти градусов, поэтому он пересекает орбиту Нептуна.

Из-за такой необычной орбиты планета обходит солнце почти за 250 лет, при этом температура ее около 240-ка градусов и никогда не поднимается. Плутон также движется противоположно Земле и это является второй причиной исключения его из списка.

Спутники Плутона (кроме Харона) находятся на очень близком расстоянии. Кроме этого вдвое меньший Харон великоват для спутника планеты. Плутон многие астрономы называют "двойной планетой", поскольку его центр тяжести далеко за планетой и его постоянно качает в разные стороны. Это третья причина.

Об атмосфере планеты

Плутон является одной из наиболее недосягаемых планет, поэтому детальное изучение его практически невозможно. Есть предположение, что состав его - это скальные породы и лед, а атмосфера - азот, метан и монооксид углерода. Давление атмосферы Плутона зависит от сближения его с Солнцем.

Пояс Койпера

Благодаря тому, что наука движется вперед создали более мощные телескопы, которые смогли обнаружить объекты, которые находятся в орбите Плутона, это кольцо было названо поясом Койпера.

Сейчас науке известно несколько сотен тел, превышающих диаметр в 100 километров и с составом, таким же как у Плутона. Это и есть главная причина, по которой Плутон был исключен из планет.

Вскоре нашлись еще два тела, массой и диаметром такими же, как Плутон, было открыто Эридику, находящуюся дальше планеты. И тогда возник вопрос: стоит ли причислять еще три тела в список планет?

Плутон был открыт американским астрономом Клайдом Томбо в 1930 году, рассчитавшим математически, что за орбитой Урана должно было находится ещё какое-то небесное тело, вносившее небольшие «коррективы» в его движение по орбите. Дальше все было делом техники — имея модель движения Урана с учетом гравитации остальных планет и Солнца и сравнивая ее с наблюдаемой орбитой, можно было оценить, по какой орбите движется и какую массу имеет возмущающее тело. Однако, эти оценки были весьма приблизительны.

Орбита Плутона — как видно из рисунка, она значительно наклонена относительно плоскости Солнечной системы, и в дальних участках «забегает» далеко в Пояс Койпера

Когда Плутон наконец был найден, его приблизительный размер оценили примерно совпадающим с земным. Не надо смеяться над такой грубой ошибкой в расчетах, стоит напомнить что в распоряжении астрономов того времени все ещё не было компьютеров, а Плутон находится от Солнца в 39 раз дальше, чем Земля.

Понять ошибку и уточнить размеры Плутона удалось только в 1978 году, с открытием его первого спутника — Харона , всего в два раза уступающего по размеру самому Плутону. Изучая взаимодействие Плутона и Харона, астрономы установили, что масса Плутона чрезвычайно мала и составляет всего лишь около 0,2 от массы Земли.

Так, внезапно и совершенно неожиданно для науки, Плутон из крупного небесного тела вдруг сильно «сжался» и уменьшился в размерах. Однако, даже будучи весьма маленьким по размерам Плутон пока все ещё считался полноценной планетой .

Открытие Эриды и других карликовых планет за орбитой Нептуна

С наступлением 1990-х г.г. в исследовании космоса наступила новая эра, которую можно было бы смело назвать «эрой Хаббла» по имени космического телескопа «Хаббл» предназначенного для наблюдения за удаленными космическими объектами.

Очень скоро выяснилось, что Плутон и Харон — не единственные объекты за орбитой Нептуна. В пространстве, что ранее казалось только «пустотой», один за другим стали появляться новые объекты, в основном ледяные по составу, вращающиеся вокруг Солнца на большом удалении, причем некоторые из них были весьма впечатляющими по размеру. Это определенно были не астероиды — слишком велики их размеры, но в то же время до полноценных планет они «не дотягивали».

Когда в 2005 году группа астрономов, руководимых Майком Брауном из Калифорнийского технологического института открыла Эриду , космический объект удаленный от Солнца в два раза дальше Плутона, но при этом почти не уступающий ему размером, перед учеными встала непростая задача. То что Эрида и Плутон — во многом похожие небесные тела, сомнений не оставалось. Но, является ли Эрида ещё одной планетой Солнечной системы?

Одним словом, существующие астрономические представления требовали пересмотра.

Плутон лишается статуса планеты Солнечной системы

В 2006 году Международный астрономический союз принял официальное определение понятию «планета «.

Планета — это тело, обращающееся вокруг Солнца и не являющееся спутником другого тела, достаточно крупное, чтобы принять сферическую форму под действием собственных гравитационных сил, способное «очистить близлежащие области» от других подобных тел, но недостаточно крупное для начала термоядерной реакции.

Поскольку Плутон свою область не очистил и мирно сосуществует в ней с другими объектами , он перестал быть планетой. Вместо этого Союз принял решение назвать Плутон и Эриду карликовыми планетами — космическими объектами не дотягивающими до полного соответствия определению «полноценной» планеты, но и не соответствующими ему в полной мере.

Правильным было это решение или не совсем правильным — спорят иногда по сей день. Тем не менее, вопросы вызывает скорее «расплывчатая» формулировка определения понятия «планета», сам факт существования карликовых планет принимается всеми.

На данный момент в список «официальных» «карликов» Солнечной системы входят давно известная , достаточно хорошо изученный Плутон, и кучка «новичков» с окраин системы: Эрида, Хаумеа, Макемаке, Седна (возможно). Однако уже сейчас понятно — карликовых планет ничуть не меньше, а скорее всего значительно больше, чем «больших».

Новые открытия ждут нас в самом ближайшем будущем.

Характеристики:

Расстояние от Солнца: 5 900 млн км
Диаметр планеты: 2 390 км *
Сутки на планете: 6 суток 8 часов **
Год на планете: 247,7 лет ***
t° на поверхности: -230°C
Атмосфера: Состоит из азота и метана
Спутники: Харон

* диаметр по экватору планеты
** период вращения вокруг собственной оси (в земных сутках)
*** период обращения по орбите вокруг Солнца (в земных сутках)

Плутон является одним из дальних маленьких объектов Солнечной системы (с 2006 года статус планеты был заменен на статус карликовой планеты). Эта небольшая карликовая планета располагается в 5900 миллионов км от Солнца и совершает один оборот вокруг небесного светила за 247,7 лет.

Презентация: планета Плутон

* Поправка к видео презентации: Космический аппарат "Новые Горизонты" на данный уже исследовал Плутон

Диаметр Плутона сравнительно невелик, он составляет 2390 км. Примерная плотность данного небесного тела 1,5 - 2,0 г/ см³. По своей массе Плутон уступает другим планетам, этот показатель составляет всего лишь 0,002 от массы нашей Земли. Астрономами также выяснено, что одни сутки на Плутоне равны 6,9 земным суткам.

Внутреннее строение

Поскольку Плутон остается малоизученной планетой в силу ее значительной удаленности от Земли, ученые и астронавты могут лишь высказывать предположения относительно ее внутреннего строения. Официально считается, что состоит данная планета полностью из замерзших газов, в частности метана и азота. Такое предположение выдвинуто на основе данных спектрального анализа, проведенного в конце 80-х годов. Тем не менее, есть основания считать, что Плутон имеет ядро, возможно, с содержанием льда, обледенелую мантию и кору. Основные составные элементы Плутона вода и метан.

Атмосфера и поверхность

Плутон, занимающий по своим размерам девятое место среди планет солнечной системы, имеет собственную атмосферу, непригодную для обитания на нем каких-либо живых организмов. Атмосфера состоит из окиси углерода, очень легкого и малорастворимого в воде газа метана и большого количества азота. Плутон - очень холодная планета (около - 220 °C), а ее приближение к солнцу, которое происходит не чаще 1 раза в 247 лет, способствует преобразованию части покрывающего ее поверхность льда в газ и понижению температуры еще на 10 °C. При этом температура атмосферы небесного тела колеблется в пределах - 180 °C.

Поверхность Плутона покрыта толстым слоем льда, основным компонентом которого является азот. Известно также, что на нем имеются равнинные местности и скалы из твердых горных пород с примесью того же льда. Южный и северный полюса Плутона покрыты вечными снегами.

Спутники планеты Плутон

Долгое время было известно об одном естественном спутнике Плутона, его имя Харон, и он был открыт в 1978 году, но он оказался не единственным спутником далекой планеты Солнечной системы. В повторном изучении снимков телескопа "Хаббл" в 2005 году были обнаружены ещё два спутника Плутона S/2005 P1 и S/2005 P2, которые в скором времени получили имена Гидра и Никта. К настоящему времени на 2013 год известно о 5 спутниках Плутона, четвертым открытым стал спутник с временным обозначением P4 в июне 2011 года, а пятым P5 в июле 2012.

Что же касается главного крупного по меркам Плутона спутника Харон, его размеры составляют 1200 км в диаметре, что всего в два раза меньше самого Плутона. Их сильные отличия по составу наводят ученых на гипотезу, что вся система Плутон-Харон образовалась в следствии мощного столкновения будущей планеты со своим будущим спутником во время стадии их независимого друг от друга формирования из протооблака.

Получается, что Харон образовался из выброшенных осколков планеты, а вместе с ним и другие намного меньшие в размерах малые спутник Плутона.

Плутон считается отдельной карликовой планетой солнечной системы, хотя некоторые астрономы готовы с этим поспорить. Данное небесное тело располагается в так называемом поясе Койпера, состоящем в основном из массивных астероидов и карликов (малых планет), в составе которых некоторые летучие вещества (например, вода) и определенные горные породы. Поэтому ряд ученых полагает, что было бы весьма уместно называть Плутон не планетой, как все привыкли, а астероидом. С 2006 года Плутон классифицируют, как карликовую планету.

Изучение планеты

Плутон был открыт астрономами сравнительно недавно (в 1930 году), его спутник Харон в 1978 году, а другие спутники - Гидра, Никта, P4 и P5 - еще позднее, всего несколько лет назад. Первоначально предположение о существовании подобного небесного объекта в поясе Койпера было высказано американским астрономом Персивалем Ловеллом еще в 1906 году. Однако приборы, с помощью которых в начале 20 столетия велись наблюдения за планетами, не позволили определить его точного места расположения. Впервые на снимках Плутон был запечатлен в 1915 году, однако его изображение было настолько слабозаметным, что ученые не придали ему никакого значения.

Сегодня открытие девятой планеты связывают с именем Клайда Томбо - американца, занимавшегося на протяжении долгих лет изучением астероидов. Этот астроном первым смог сделать качественный снимок Плутона, за что и получил награду Астрономического Сообщества Англии.

Долгое время изучению Плутона уделялось гораздо меньше внимания, чем другим планетам, хотя некоторые попытки отправить космический аппарат к столь удаленному от Солнца небесному телу (практически в 40 раз дальше, чем от Земли) предпринимались. Данная планета не представляет особого интереса для ученых, поскольку их внимание приковано в первую очередь к тем небесным телам, на которых вероятность существования какой-либо жизни в несколько раз выше. К таким объектам относится, к примеру, Марс.

Тем не менее, NASA 19 января 2006 года запустила к Плутону межпланетную автоматическую станцию «New Frontiers» (Новые Горизонты), которая 14 июня 2015 года совершила пролет на максимально близком расстоянии к Плутону (~ 12500км) и в течении 9 дней передавала множество важных для научной миссии снимков и данных (~ 50Гб информации).

(Снимок поверхности Плутона, сделанный "Новыми Горизонтами" с очень близкого расстояния. На снимке отчетливо видны равнина и горы )

Это одна из самых долгих космических путешествий, миссия "Новые горизонты" рассчитана на 15 - 17 лет. Кстати, у космического аппарата «New Frontiers» самая высокая из всех других автоматических станций. Также, во время своего долгого полета, космический аппарат изучил Юпитер, передав массу новых снимков и успешно пересек орбиту Урана, а после изучения карликовой планеты Плутона продолжил свой путь в сторону далеких объектов пояса Койпера.

Общие сведения о Плутоне

Вскоре после открытия Непту́на, сделанного в сентябре 1846 года немецким астрономом Иоганном Галле по расчетам Адамса и Леверье, возникла идея поиска новой планеты за орбитой Непту́на. Предполагалось, что неведомая планета может иметь влияние на особенности движения Урана (наряду́ с влиянием Непту́на, Сатурна и Юпитера).

Плутон

История открытия Плутона

Ещё в 1848 году американский математик и астроном Бенджамин Пирс (1809-1880) выдвинул гипотезу о существовании транснепту́новой планеты. В 1874 году другой американский астроном, Саймон Ньюкомб (1835-1909) , разработал новую теорию движения Урана, которая учитывала тяготение неизвестной занепту́новой планеты.

Поиску этой планеты посвятил 14 лет упорного труда американский астроном, известный своими , Персиваль Лоуэлл (1855-1916) . Он организовал масштабные поиски девятой планеты Солнечной системы, указал место в созвездии Близнецов, где следует искать неизвестную планету, но преждевременная смерть не дала ему возможности завершить начатую работу. Через 14 лет после смерти Лоуэлла, 13 марта 1930 года, американский астроном Клайд То́мбо, работавший в обсерватории возле города Флагстафф (штат Аризона), построенной в своё время на деньги Лоуэлла, обнаружил девятую планету. Она находилась точно в том месте, которое вычислил Персиваль Лоуэлл.

Считаем своим долгом отметить, что Клайд То́мбо, которому на момент открытия было только 24 года от роду, к этому выдающемуся успеху пришел в результате огромного, кропотливого труда, работая оператором блинк-компаратора - специального прибора, позволяющего сопоставлять два фотоснимка одного и того же участка неба, снятого в разное время с помощью фотографического телескопа, Клайд То́мбо должен был анализировать и сравнивать сотни фотопластинок, сидя за микроскопом блинк-компаратора.

На фотопласти́нках были отражения слабых звёзд, число которых по мере приближения к полосе Млечного пути составляло от 160 тысяч до 400 тысяч на каждой пластинке. Какой усидчивостью и каким трудолюбием надо было обладать, чтобы тщательно анализировать эти пластинки!

В дальнейшем оказалось, что Плутон могли открыть ещё при жизни Лоуэлла, а также в 1919 году. Обработка сохранившихся фотопластинок Флагстаффской обсерватории по современной технологии показала, что изображение новой планеты на одной из пластинок попало на дефект фотопластинки, а на других изображения были настолько нечёткими, что заметить их было просто невозможно.

В названии, точнее в астрономическом знаке планеты Плутон, просматривается определённая символика: две латинские буквы P и L совпадают с начальными буквами имени Персиваля Лоуэлла (Persival Lowell) . Хотя такое совпадение наверняка случайное, но оно воспринимается как некая историческая справедливость. Если обратиться к мифологии, то Плутон у древних греков был богом подземного царства, обители мёртвых. Совсем не весёлое имя дали девятой планете, но не будем принимать это всерьёз, миф он и есть миф.

Прежде чем продолжить рассказ о Плутоне, сразу оговоримся, что термин "планета" по отношению к этому небесному телу теперь не применяется. В августе 2006 года в Праге состоялась XXVI Ассамблея Международного Астрономического Союза, которая приняла решение о том, что Плутон не является полноценной планетой Солнечной системы и по своим размерам переводится в разряд планет-карликов . Надо сказать, что среди астрономов это решение воспринято неоднозначно и в целом довольно сдержанно.

Общие сведения о Плутоне

Плутон - самая малая и самая дальняя планета Солнечной системы . Плутон находится на среднем расстоянии от Солнца в 5900 миллионов километров (39,9 а.е.) . Характерной особенностью движения Плутона является большая вытянутость его околосолнечной орбиты и большой её наклон к плоскости эклиптики. Приближаясь к одному из крайних своих положений на орбите (к перигелию), Плутон оказывается на некоторое время ближе к Солнцу, чем Нептун. В самом деле: минимальное удаление Непту́на от Солнца составляет 4456 млн. км, а Плутона - 4425 млн. км. Последний такой период, когда Нептун был самой удалённой планетой, пришёлся на годы с 1979 до 1998.

Схема: орбиты Нептуна и Плутона

Удивляться большой продолжительности этого периода (19 лет) не нужно, ведь период обращения Плутона вокруг Солнца составляет 248 лет. Зато максимально удалённая точка орбиты Плутона отстоит от Солнца на 7375 млн. км. В этот момент Плутон находится уже несравненно дальше от Солнца, чем Нептун.

Получается, что при соответствующем расположении в пространстве относительно Солнца наша Земля может находиться на расстоянии от Плутона, равном приблизительно 7525 млн. км. На таком огромном расстоянии исследования планеты Плутон сильно затруднены́. В самый мощный телескоп Плутон со своим спутником выглядят с Земли в виде небольшой звёздочки, почти слитой с другой, ещё меньшей по размеру.

Правда, с помощью , выведенного на околоземную орбиту, учёные смогли получить определённый объём информации об этих далёких небесных телах. Например, определён диаметр Плутона - 2390 км, что почти в два раза меньше диаметра Меркурия (4878 км) и значительно меньше диаметра Луны (3480 км).

Период вращения Плутона вокруг собственной оси составляет 6 суток и 8 часов, т.е. сутки на Плутоне длятся 152 земных часа. Вращение Плутона вокруг оси имеет направление, обратное направлению его вращения по орбите. Это ещё одна особенность этой планеты.

Масса Плутона составляет 0,0025 от массы Земли (в 400 раз меньше массы Земли). Наклон плоскости орбиты к плоскости эклиптики - 17°2". Такой большой наклон плоскости орбиты не имеет ни одна из остальны́х восьми планет Солнечной системы. Например, этот параметр составляет: у Непту́на - 1°8", у Урана - 0°8", у Сатурна - 2°5", у Юпитера - 1°9".

Период обращения вокруг Солнца, т.е. год на Плутоне составляет, как мы уже знаем, 248 земных лет, т.е. почти четверть тысячелетия.

Средняя скорость обращения вокруг Солнца составляет 4,7 км/с, или почти 17000 км/ч.

Мы можем представить себе лётчика за штурвалом реактивного самолёта, летящего со скоростью немного больше 1000 км/ч в течение нескольких часов. Но нельзя представить полёт такого самолёта вдоль орбиты Плутона. Такой полёт немыслим, потому что для облёта Солнца по орбите Плутона со скоростью около 1000 км/ч потребовалось бы 4200 лет: ведь нужно было бы пролететь около 22,2 млрд. км.

Этот фантастический расчет мы приводим потому, что речь идёт о самой далёкой планете Солнечной системы. Космос таит в себе много загадок, и кто знает, смогут ли люди открыть ещё одну планету. Возможно, орбиты Непту́на и Плутона - это и есть границы Солнечной системы. И вот чтобы дать читателям представление о размерах пространства, заключенного в этих границах, мы привели этот простой расчёт.

Атмосфера и поверхность Плутона

Атмосфера Плутона была обнаружена в 1985 году при наблюдении покрытия им звёзд. В дальнейшем наличие атмосферы было подтверждено́ наблюдениями за другими покрытиями в 1988 и 2002 годах.

Атмосфера Плутона очень разрежена и состоит в основном из смеси азота (99 %), монооксида углерода и метана (0,1%). Главным компонентом атмосферы является молекулярный азот (N 2). Предполагается, что азот образовался из вещества, составляющего поверхность Плутона. В настоящее время азот находится в летучем (сублимированном) состоянии. При температуре атмосферы в среднем минус 230°C - это естественное агрегатное состояние азота. По уточнённым данным температура атмосферы (минус 180°C) выше температуры поверхности планеты (минус 230°C). Сублимация производит охлаждающий эффект на поверхность Плутона.

В атмосфере присутствуют также образовавшиеся в результате фотохимических процессов и воздействия заря́женных частиц молекулы и ионы водорода, синильной кислоты, этана и других веществ. Считается, что метан существовал ещё при формировании планеты и вышел из её недр.

На высоте 1215 км атмосферное давление составляет около 2,3 микроба́ра. На этой высоте атмосфера как бы делится на две части. Выше находится слой аэрозоля из смеси перечисленных выше веществ. При удалении от Солнца сублимация поверхностных льдов уменьшается и, соответственно, падает давление.

Благодаря снимкам, переданным с телескопа «Хаббл», учёные имеют представление примерно о 85 процентах поверхности Плутона. Поверхность Плутона выглядит в виде контрастных зон - от светлых до тёмных. Некоторые тёмные участки можно считать образованиями, похожими на кратеры и углубления, появившиеся вследствие столкновений с крупными астероидами.

Поверхность Плутона

Поверхность Плутона состоит из водяного льда и замерзшего метана. Светлые зоны поверхности - это районы, предположительно покрытые твёрдым азотом. Состояние азота меняется по мере смены длинных сезонных циклов. Изменение структуры азота приводит к изменению яркости поверхности. В зависимости от температурных условий меняется и структура водяного льда. При приближении Плутона к Солнцу часть льда сублимирует, т.е. превращается в газ, и атмосфера становится более плотной. При удалении планеты от Солнца атмосфера частично конденсируется и выпадает в виде кристаллов, образуя своеобразный "снег" на поверхности. Так образуются более светлые участки поверхности.

Три вида Плутона
Фото поверхности на основе снимков телескопа Хаббл

Однородные сероватые пятна, которые удалось "рассмотреть" с помощью телескопа «Хаббл», образуются метаном. Это подтверждается спектроскопическими исследованиями, выполненными с Земли. Метан составляет около 1% массы планеты.

Одним из компонентов поверхности Плутона может быть двуокись углерода, содержание которой менее 1%. Возможно, что в состав поверхности, кроме указанных веществ, входят и другие составляющие, но пока их не удалось идентифицировать.

Плотность вещества на Плутоне в среднем составляет 2,03 (г/см³) . Температура поверхности - от минус 228 до минус 238 °C. Давление на поверхности колеблется от 3 до 160 микроба́р. Освещённость поверхности слабая: слишком велика удалённость от Солнца. Тем не менее в дневное время поверхность Плутона освещена во много раз сильнее, чем наша Земля ночью освещена Луной.

Многое о Плутоне оставалось неизвестным до 2015 года, когда мимо него пролетел аппарат «Новые горизонты» (New Horizons)

Неоднородность поверхности Плутона была подтверждена намного лучшими фотогра́фиями зонда New Horizons.

Альбедо разных участков его поверхности варьирует от 10 до 70 %, что делает его вторым по контрастности объектом Солнечной системы после Я́пета.

Внутреннее строение Плутона

Плутон - планета особенная, но скорее всего её можно отнести к планетам земной группы. По основной гипотезе считается, что под поверхностью, состоящей в основном из замерзших воды и метана, находится заледене́лая мантия толщиной до 250 км, состоящая изо льда (слой в 130 км), молекулярного азота и других структур. Глубже находится ядро из каменистых силикатов и частично изо льда и гидратов. По одной из версий, между заледене́лой мантией и силикатным ядром возможно наличие слоя органических веществ толщиной до 100 км.

Лёд на поверхности и в мантии образовался из воды, поднятой из глубины планеты теплом, которое выделилось при радиоактивном распаде элементов, входящих в состав каменистых образований ядра. Другие предположения по этому вопросу заключаются в том, что вода выделилась из первичных окаменелостей планеты в результате столкновения с крупным астероидом.