Plutón

134340 Plutón

Plutón, fotografiado por la sonda New Horizons en julio de 2015. [a] La característica más destacada de la imagen, las llanuras brillantes y jóvenes de Tombaugh Regio y Sputnik Planitia , se puede ver a la derecha. Contrasta con el terreno más oscuro y lleno de cráteres de Belton Regio en la parte inferior izquierda.
Descubrimiento
Descubierto por	Clyde W. Tombaugh
Sitio de descubrimiento	Observatorio Lowell
Fecha de descubrimiento	18 de febrero de 1930
Designaciones
Designación MPC	(134340) Plutón
Pronunciación	/ ˈ p l uː t oʊ / ⓘ
Llamado en honor a	Plutón
Categoría de planeta menor	Planeta enano Objeto transneptuniano Objeto del cinturón de Kuiper Plutino
Adjetivos	Plutoniano / p l uː ˈ t oʊ n i ə n / [1]
Símbolo	(históricamente astronómico, ahora mayoritariamente astrológico) o(mayormente astrológico)
Características orbitales [2] [b]
Época J2000
Fecha de pre-recuperación más temprana	20 de agosto de 1909
Afelio	49.305  AU (7.37593 mil millones de kilómetros ) Febrero de 2114
Perihelio	29.658 AU (4.43682 mil millones de kilómetros ) [3] (5 de septiembre de 1989) [4]
Semieje mayor	39.482 AU (5.90638 mil millones de kilómetros )
Excentricidad	0,2488
Periodo orbital (sideral)	247,94 años [3] 90.560 días [3]
Periodo orbital (sinódico)	366,73 días [3]
Velocidad orbital media	4,743 kilómetros por segundo [3]
Anomalía media	14,53  grados
Inclinación	17,16° (11,88° al ecuador del Sol)
Longitud del nodo ascendente	110.299°
Argumento del perihelio	113.834°
Satélites conocidos	5
Características físicas
Dimensiones	2.376,6 ± 1,6 km (observaciones consistentes con una esfera, desviaciones previstas demasiado pequeñas para ser observadas) [5]
Radio medio	1.188,3 ± 0,8 kilómetros [6] [5] 0,1868 Tierras
Aplastamiento	<1% [7]
Área de superficie	1.774 443 × 10 7  km2 [ c ] 0,035 Tierras
Volumen	(7,057 ± 0,004) × 10 9  km 3 [d] 0,006 51  Tierras
Masa	(1,3025 ± 0,0006) × 10 22  kg [8] 0,00218  Tierras 0,177 lunas
Densidad media	1,853 ± 0,004 g/cm3 [ 8]
Gravedad superficial ecuatorial	0,620 m/s2 ( 0,0632  g0 ) [ e]
Velocidad de escape ecuatorial	1,212  kilómetros por segundo [f]
Periodo de rotación sinódica	−6.386 80  días −6 días, 9 horas, 17 minutos y 00 segundos [9]
Periodo de rotación sideral	−6.387 230  días −6 días, 9 horas, 17 minutos y 36 segundos
Velocidad de rotación ecuatorial	13,11 m/s [ cita requerida ]
Inclinación axial	122,53° (a la órbita) [3]
Ascensión recta del polo norte	132.993° [10]
Declinación del polo norte	−6,163° [10]
Albedo geométrico	0,52 geométrico [3] 0,72 Enlace [3]
Temperatura de la superficie . mín. significar máximo Kelvin 33 mil 44 K (−229 °C) 55 mil
Magnitud aparente	13,65 [3] a 16,3 [11] (la media es 15,1) [3]
Magnitud absoluta  (H)	-0,44 [12]
Diámetro angular	0,06″ a 0,11″ [3] [g]
Atmósfera
Presión superficial	1,0 por año (2015) [7] [13]
Composición por volumen	Nitrógeno , metano , monóxido de carbono [14]

Plutón ( designación de planeta menor : 134340 Pluto ) es un planeta enano en el cinturón de Kuiper , un anillo de cuerpos más allá de la órbita de Neptuno . Es el noveno objeto más grande y el décimo más masivo conocido que orbita directamente el Sol . Es el objeto transneptuniano conocido más grande por volumen, por un pequeño margen, pero es menos masivo que Eris . Al igual que otros objetos del cinturón de Kuiper, Plutón está hecho principalmente de hielo y roca y es mucho más pequeño que los planetas interiores . Plutón tiene aproximadamente una sexta parte de la masa de la Luna y un tercio de su volumen.

Plutón tiene una órbita moderadamente excéntrica e inclinada , que va de 30 a 49 unidades astronómicas (4,5 a 7,3  mil millones de kilómetros ; 2,8 a 4,6 mil millones de millas ) del Sol. La luz del Sol tarda 5,5 horas en llegar a Plutón a su distancia orbital de 39,5 UA (5,91 mil millones de km; 3,67 mil millones de millas). La órbita excéntrica de Plutón lo acerca periódicamente al Sol más que Neptuno , pero una resonancia orbital estable evita que colisionen.

Plutón tiene cinco lunas conocidas : Caronte , la más grande, cuyo diámetro es un poco más de la mitad del de Plutón; Estigia ; Nix ; Cerbero ; e Hidra . Plutón y Caronte a veces se consideran un sistema binario porque el baricentro de sus órbitas no se encuentra dentro de ninguno de los cuerpos, y están bloqueados por mareas . New Horizons fue la primera nave espacial en visitar Plutón y sus lunas, haciendo un sobrevuelo el 14 de julio de 2015, y tomando mediciones y observaciones detalladas.

Plutón fue descubierto en 1930 por Clyde W. Tombaugh , lo que lo convirtió en el primer objeto conocido en el cinturón de Kuiper. Inmediatamente fue aclamado como el noveno planeta , pero siempre fue el objeto extraño, ^{[15] : 27} y su condición planetaria fue cuestionada cuando se descubrió que era mucho más pequeño de lo esperado. Estas dudas aumentaron después del descubrimiento de objetos adicionales en el cinturón de Kuiper a partir de la década de 1990, y particularmente el objeto de disco disperso más masivo Eris en 2005. En 2006, la Unión Astronómica Internacional (UAI) redefinió formalmente el término planeta para excluir planetas enanos como Plutón. Sin embargo, muchos astrónomos planetarios continúan considerando a Plutón y otros planetas enanos como planetas.

En la década de 1840, Urbain Le Verrier utilizó la mecánica newtoniana para predecir la posición del planeta Neptuno , entonces desconocido, tras analizar las perturbaciones en la órbita de Urano . Observaciones posteriores de Neptuno a finales del siglo XIX llevaron a los astrónomos a especular que la órbita de Urano estaba siendo perturbada por otro planeta además de Neptuno. ^[16]

En 1906, Percival Lowell —un rico bostoniano que había fundado el Observatorio Lowell en Flagstaff, Arizona , en 1894— inició un extenso proyecto en busca de un posible noveno planeta, al que denominó « Planeta X ». ^[17] En 1909, Lowell y William H. Pickering habían sugerido varias posibles coordenadas celestes para dicho planeta. ^[18] Lowell y su observatorio llevaron a cabo su búsqueda, utilizando cálculos matemáticos realizados por Elizabeth Williams , hasta su muerte en 1916, pero sin éxito. Sin que Lowell lo supiera, sus estudios habían capturado dos imágenes débiles de Plutón el 19 de marzo y el 7 de abril de 1915, pero no fueron reconocidos por lo que eran. ^{[18] [19]} Hay otras catorce observaciones previas conocidas , siendo la más antigua realizada por el Observatorio Yerkes el 20 de agosto de 1909. ^[20]

La viuda de Percival, Constance Lowell, entró en una batalla legal de diez años con el Observatorio Lowell por el legado de su marido, y la búsqueda del Planeta X no se reanudó hasta 1929. ^[21] Vesto Melvin Slipher , el director del observatorio, le dio el trabajo de localizar el Planeta X a Clyde Tombaugh , de 23 años , que acababa de llegar al observatorio después de que Slipher quedara impresionado por una muestra de sus dibujos astronómicos. ^[21]

La tarea de Tombaugh era tomar imágenes sistemáticas del cielo nocturno en pares de fotografías, luego examinar cada par y determinar si algún objeto había cambiado de posición. Utilizando un comparador de parpadeo , cambió rápidamente de una vista a otra de cada una de las placas para crear la ilusión de movimiento de cualquier objeto que hubiera cambiado de posición o apariencia entre fotografías. El 18 de febrero de 1930, después de casi un año de búsqueda, Tombaugh descubrió un posible objeto en movimiento en placas fotográficas tomadas el 23 y el 29 de enero. Una fotografía de menor calidad tomada el 21 de enero ayudó a confirmar el movimiento. ^[22] Después de que el observatorio obtuvo más fotografías de confirmación, la noticia del descubrimiento fue telegrafiada al Observatorio de la Universidad de Harvard el 13 de marzo de 1930. ^[18]

Un año plutoniano corresponde a 247,94 años terrestres; ^[3] por lo tanto, en 2178, Plutón completará su primera órbita desde su descubrimiento.

El nombre Plutón proviene del dios romano del inframundo ; y también es un epíteto de Hades (el equivalente griego de Plutón).

Tras el anuncio del descubrimiento, el Observatorio Lowell recibió más de mil sugerencias de nombres. ^[23] Tres nombres encabezaron la lista: Minerva , Plutón y Cronos . «Minerva» fue la primera opción del personal de Lowell ^[24], pero fue rechazada porque ya se había utilizado para un asteroide ; Cronos fue desfavorecido porque fue promovido por un astrónomo impopular y egocéntrico, Thomas Jefferson Jackson See . Luego se realizó una votación y «Plutón» fue la elección unánime. Para asegurarse de que el nombre se mantuviera y de que el planeta no sufriera cambios en su nombre como había sucedido con Urano, el Observatorio Lowell propuso el nombre a la Sociedad Astronómica Estadounidense y a la Sociedad Astronómica Real ; ambas lo aprobaron por unanimidad. ^{[15] : 136  [25]} El nombre se publicó el 1 de mayo de 1930. ^{[26] [27]}

El nombre Plutón había recibido unas 150 nominaciones entre las cartas y telegramas enviados a Lowell. La primera ^[h] había sido de Venetia Burney (1918-2009), una colegiala de once años de Oxford , Inglaterra, que estaba interesada en la mitología clásica . ^{[15] [26]} Se lo había sugerido a su abuelo Falconer Madan cuando leyó la noticia del descubrimiento de Plutón a su familia durante el desayuno; Madan le pasó la sugerencia al profesor de astronomía Herbert Hall Turner , quien la envió por cable a sus colegas en Lowell el 16 de marzo, tres días después del anuncio. ^{[24] [26]}

El nombre «Plutón» era mitológicamente apropiado: el dios Plutón era uno de los seis hijos supervivientes de Saturno , y los demás ya habían sido elegidos como nombres de planetas mayores o menores (sus hermanos Júpiter y Neptuno , y sus hermanas Ceres , Juno y Vesta ). Tanto el dios como el planeta habitaban regiones «sombrías», y el dios era capaz de hacerse invisible, como lo había sido el planeta durante tanto tiempo. ^[29] La elección se vio ayudada además por el hecho de que las dos primeras letras de Plutón eran las iniciales de Percival Lowell; de hecho, «Percival» había sido una de las sugerencias más populares para un nombre para el nuevo planeta. ^{[24] [30]} Símbolo planetario de Plutón ⟨⟩ fue creado entonces como un monograma de las letras "PL". ^[31] Este símbolo rara vez se utiliza en astronomía, ^[i] aunque todavía es común en astrología. Sin embargo, el símbolo astrológico más común para Plutón, que también se utiliza ocasionalmente en astronomía, es un orbe (que posiblemente representa el gorro de invisibilidad de Plutón) sobre el bidente de Plutón ⟨⟩ , que data de principios de la década de 1930. ^{[35] [j]}

El nombre "Plutón" fue rápidamente adoptado por la cultura en general. En 1930, Walt Disney aparentemente se inspiró en él cuando presentó a Mickey Mouse un compañero canino llamado Pluto , aunque el animador de Disney Ben Sharpsteen no pudo confirmar por qué se le dio el nombre. ^[39] En 1941, Glenn T. Seaborg nombró al elemento recién creado plutonio en honor a Plutón, de acuerdo con la tradición de nombrar elementos en honor a planetas recién descubiertos, después del uranio , que recibió el nombre de Urano, y el neptunio , que recibió el nombre de Neptuno. ^[40]

La mayoría de los idiomas utilizan el nombre "Plutón" en varias transliteraciones. ^[k] En japonés, Houei Nojiri sugirió el calco Meiōsei (冥王星, "Estrella del Rey (Dios) del Inframundo") , y esto fue tomado prestado al chino y al coreano. Algunos idiomas de la India usan el nombre Plutón, pero otros, como el hindi , usan el nombre de Yama , el dios de la muerte en el hinduismo. ^[41] Las lenguas polinesias también tienden a usar el dios indígena del inframundo, como en el whiro maorí . ^[41] Se podría esperar que el vietnamita siguiera al chino, pero no lo hace porque la palabra chino-vietnamita冥minh "oscuro" es homófona con 明minh "brillante". En cambio, el vietnamita utiliza Yama, que también es una deidad budista, en la forma de Sao Diêm Vương星閻王 "Estrella de Yama", derivada del chino 閻王Yán Wáng / Yìhm Wòhng "Rey Yama". ^{[41] [42] [43]}

Una vez que se descubrió Plutón, su debilidad y la falta de un disco visible pusieron en duda la idea de que fuera el Planeta X de Lowell . ^[17] Las estimaciones de la masa de Plutón se revisaron a la baja a lo largo del siglo XX. ^[44]

Los astrónomos calcularon inicialmente su masa basándose en su presunto efecto sobre Neptuno y Urano. En 1931, se calculó que Plutón tenía aproximadamente la masa de la Tierra , con cálculos posteriores en 1948 que redujeron la masa a aproximadamente la de Marte . ^{[46] [48]} En 1976, Dale Cruikshank, Carl Pilcher y David Morrison de la Universidad de Hawái calcularon el albedo de Plutón por primera vez, encontrando que coincidía con el del hielo de metano; esto significaba que Plutón tenía que ser excepcionalmente luminoso para su tamaño y, por lo tanto, no podía tener más del 1 por ciento de la masa de la Tierra. ^[49] (El albedo de Plutón es 1,4-1,9 veces el de la Tierra. ^[3] )

En 1978, el descubrimiento de la luna de Plutón, Caronte, permitió medir por primera vez la masa de Plutón: aproximadamente el 0,2% de la de la Tierra, y demasiado pequeña para explicar las discrepancias en la órbita de Urano. Las búsquedas posteriores de un Planeta X alternativo, en particular las de Robert Sutton Harrington , ^[52] fracasaron. En 1992, Myles Standish utilizó datos del sobrevuelo de Neptuno de la Voyager 2 en 1989, que habían revisado las estimaciones de la masa de Neptuno a la baja en un 0,5% (una cantidad comparable a la masa de Marte) para recalcular su efecto gravitatorio sobre Urano. Con las nuevas cifras añadidas, las discrepancias, y con ellas la necesidad de un Planeta X, desaparecieron. ^[53] A partir de 2000, ^[actualizar]la mayoría de los científicos están de acuerdo en que el Planeta X, como lo definió Lowell, no existe. ^[54] Lowell había hecho una predicción de la órbita y posición del Planeta X en 1915 que era bastante cercana a la órbita real de Plutón y su posición en ese momento; Ernest W. Brown concluyó poco después del descubrimiento de Plutón que esto era una coincidencia. ^[55]

A partir de 1992, se descubrieron muchos cuerpos orbitando en el mismo volumen que Plutón, lo que demuestra que Plutón es parte de una población de objetos llamada cinturón de Kuiper . Esto hizo que su estatus oficial como planeta fuera controvertido, y muchos cuestionaron si Plutón debería considerarse junto con su población circundante o por separado. Los directores de museos y planetarios ocasionalmente crearon controversia al omitir a Plutón de los modelos planetarios del Sistema Solar . En febrero de 2000, el Planetario Hayden de la ciudad de Nueva York exhibió un modelo del Sistema Solar de solo ocho planetas, que fue noticia casi un año después. ^[56]

Ceres , Pallas , Juno y Vesta perdieron su estatus de planeta entre la mayoría de los astrónomos después del descubrimiento de muchos otros asteroides en la década de 1840. Por otro lado, los geólogos planetarios a menudo consideraban a Ceres, y con menos frecuencia a Pallas y Vesta, como diferentes de los asteroides más pequeños porque eran lo suficientemente grandes como para haber experimentado una evolución geológica. ^[57] Aunque los primeros objetos del cinturón de Kuiper descubiertos eran bastante pequeños, pronto se descubrieron objetos cada vez más cercanos en tamaño a Plutón, algunos lo suficientemente grandes (como el propio Plutón) como para satisfacer las ideas geológicas pero no dinámicas de la condición de planeta. ^[58] El 29 de julio de 2005, el debate se volvió inevitable cuando los astrónomos de Caltech anunciaron el descubrimiento de un nuevo objeto transneptuniano , Eris , que era sustancialmente más masivo que Plutón y el objeto más masivo descubierto en el Sistema Solar desde Tritón en 1846. Sus descubridores y la prensa inicialmente lo llamaron el décimo planeta , aunque no hubo un consenso oficial en ese momento sobre si llamarlo planeta. ^[59] Otros miembros de la comunidad astronómica consideraron que el descubrimiento era el argumento más fuerte para reclasificar a Plutón como un planeta menor. ^[60]

El debate llegó a su punto álgido en agosto de 2006, con una resolución de la UAI que creó una definición oficial del término "planeta". Según esta resolución, hay tres condiciones para que un objeto del Sistema Solar sea considerado un planeta:

• El objeto debe estar en órbita alrededor del Sol .
• El objeto debe ser lo suficientemente masivo como para que su propia gravedad lo redondee. Más específicamente, su propia gravedad debería atraerlo hacia una forma definida por el equilibrio hidrostático .
• Debe haber despejado el vecindario alrededor de su órbita. ^{[61] [62]}

Plutón no cumple la tercera condición. ^[63] Su masa es sustancialmente menor que la masa combinada de los otros objetos en su órbita: 0,07 veces, en contraste con la Tierra, que es 1,7 millones de veces la masa restante en su órbita (excluyendo la luna). ^{[64] [62]} La UAI decidió además que los cuerpos que, como Plutón, cumplen los criterios 1 y 2, pero no cumplen el criterio 3 se denominarían planetas enanos . En septiembre de 2006, la UAI incluyó a Plutón, y a Eris y su luna Dysnomia , en su Catálogo de Planetas Menores , dándoles las designaciones oficiales de planetas menores "(134340) Plutón", "(136199) Eris" y "(136199) Eris I Dysnomia". ^[65] Si Plutón hubiera sido incluido en el momento de su descubrimiento en 1930, probablemente habría sido designado como 1164, siguiendo a 1163 Saga , que fue descubierto un mes antes. ^[66]

Ha habido cierta resistencia dentro de la comunidad astronómica hacia la reclasificación, y en particular los científicos planetarios a menudo continúan rechazándola, considerando a Plutón, Caronte y Eris como planetas por la misma razón que lo hacen con Ceres. En efecto, esto equivale a aceptar solo la segunda cláusula de la definición de la IAU. ^{[67] [68] [69]} Alan Stern , investigador principal de la misión New Horizons de la NASA a Plutón, ridiculizó la resolución de la IAU. ^{[70] [71]} También afirmó que debido a que menos del cinco por ciento de los astrónomos votaron a favor, la decisión no era representativa de toda la comunidad astronómica. ^[71] Marc W. Buie , entonces en el Observatorio Lowell, presentó una petición contra la definición. ^[72] Otros han apoyado a la IAU, por ejemplo Mike Brown , el astrónomo que descubrió a Eris. ^[73]

La recepción pública de la decisión de la UAI fue mixta. Una resolución presentada en la Asamblea del Estado de California calificó jocosamente la decisión de la UAI como una "herejía científica". ^[74] La Cámara de Representantes de Nuevo México aprobó una resolución en honor a Clyde Tombaugh, el descubridor de Plutón y residente de ese estado durante mucho tiempo, que declaraba que Plutón siempre será considerado un planeta mientras se encuentre en los cielos de Nuevo México y que el 13 de marzo de 2007 fue el Día del Planeta Plutón. ^{[75] [76]} El Senado de Illinois aprobó una resolución similar en 2009 sobre la base de que Tombaugh nació en Illinois. La resolución afirmaba que Plutón había sido "injustamente degradado a planeta 'enano'" por la UAI. ^[77] Algunos miembros del público también han rechazado el cambio, citando el desacuerdo dentro de la comunidad científica sobre el tema, o por razones sentimentales, manteniendo que siempre han conocido a Plutón como un planeta y seguirán haciéndolo independientemente de la decisión de la UAI. ^[78] En 2006, en su 17.ª votación anual de palabras del año, la Sociedad Americana del Dialecto votó plutoed como la palabra del año. "Plutón" significa "degradar o devaluar a alguien o algo". ^[79]

En agosto de 2008, investigadores de ambos bandos se reunieron en el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins para una conferencia que incluyó charlas consecutivas sobre la definición de planeta de la UAI. ^[80] Titulada "El gran debate sobre los planetas", ^[81] la conferencia publicó un comunicado de prensa posterior a la conferencia indicando que los científicos no pudieron llegar a un consenso sobre la definición de planeta. ^[82] En junio de 2008, la UAI había anunciado en un comunicado de prensa que el término " plutoide " se utilizaría de ahora en adelante para referirse a Plutón y otros objetos de masa planetaria que tienen un semieje mayor orbital mayor que el de Neptuno, aunque el término no ha tenido un uso significativo. ^{[83] [84] [85]}

En abril de 2024, Arizona (donde se descubrió Plutón por primera vez en 1930) aprobó una ley que nombra a Plutón como el planeta oficial del estado. ^[86]

El período orbital de Plutón es de unos 248 años. Sus características orbitales son sustancialmente diferentes de las de los planetas, que siguen órbitas casi circulares alrededor del Sol cerca de un plano de referencia llamado eclíptica . En contraste, la órbita de Plutón está moderadamente inclinada con respecto a la eclíptica (más de 17°) y es moderadamente excéntrica (elíptica). Esta excentricidad significa que una pequeña región de la órbita de Plutón se encuentra más cerca del Sol que la de Neptuno. El baricentro Plutón-Caronte llegó al perihelio el 5 de septiembre de 1989, ^{[4] [l]} y estuvo más cerca del Sol que Neptuno por última vez entre el 7 de febrero de 1979 y el 11 de febrero de 1999. ^[87]

Aunque se mantiene la resonancia 3:2 con Neptuno (ver más abajo), la inclinación y la excentricidad de Plutón se comportan de manera caótica . Se pueden utilizar simulaciones por computadora para predecir su posición durante varios millones de años (tanto hacia adelante como hacia atrás en el tiempo), pero después de intervalos mucho más largos que el tiempo de Lyapunov de 10 a 20 millones de años, los cálculos se vuelven poco confiables: Plutón es sensible a detalles inconmensurablemente pequeños del Sistema Solar, factores difíciles de predecir que cambiarán gradualmente la posición de Plutón en su órbita. ^{[88] [89]}

El semieje mayor de la órbita de Plutón varía entre aproximadamente 39,3 y 39,6  UA con un período de aproximadamente 19.951 años, lo que corresponde a un período orbital que varía entre 246 y 249 años. El semieje mayor y el período se están alargando en la actualidad. ^[90]

A pesar de que la órbita de Plutón parece cruzar la de Neptuno cuando se observa desde el norte o el sur del Sistema Solar, las órbitas de los dos objetos no se cruzan. Cuando Plutón está más cerca del Sol, y cerca de la órbita de Neptuno visto desde esa posición, también es el más al norte de la trayectoria de Neptuno. La órbita de Plutón pasa aproximadamente a 8 UA al norte de la de Neptuno, lo que evita una colisión. ^{[91] [92] [93] [m]}

Esto por sí solo no es suficiente para proteger a Plutón; las perturbaciones de los planetas (especialmente Neptuno) podrían alterar la órbita de Plutón (como su precesión orbital ) durante millones de años de modo que podría ocurrir una colisión. Sin embargo, Plutón también está protegido por su resonancia orbital 2:3 con Neptuno : por cada dos órbitas que Plutón hace alrededor del Sol, Neptuno hace tres, en un marco de referencia que gira a la velocidad de precesión del perihelio de Plutón (aproximadamente0,97 × 10 ⁻⁴ grados por año ^[90] ). Cada ciclo dura unos 495 años. (Hay muchos otros objetos en esta misma resonancia, llamados plutinos .) En la actualidad, en cada ciclo de 495 años, la primera vez que Plutón está en el perihelio (como en 1989), Neptuno está 57° por delante de Plutón. Para el segundo paso de Plutón por el perihelio, Neptuno habrá completado una y media más de sus propias órbitas, y estará 123° detrás de Plutón. ^[95] La separación mínima entre Plutón y Neptuno es de más de 17 UA, que es mayor que la separación mínima de Plutón con Urano (11 UA). ^[93] La separación mínima entre Plutón y Neptuno ocurre en realidad cerca del momento del afelio de Plutón. ^[90]

La resonancia 2:3 entre los dos cuerpos es muy estable y se ha conservado durante millones de años. ^[96] Esto evita que sus órbitas cambien entre sí, por lo que los dos cuerpos nunca pueden pasar cerca uno del otro. Incluso si la órbita de Plutón no estuviera inclinada, los dos cuerpos nunca podrían colisionar. ^[93] Cuando el período de Plutón es ligeramente diferente de 3/2 del de Neptuno, el patrón de su distancia a Neptuno se desviará. Cerca del perihelio, Plutón se mueve hacia el interior de la órbita de Neptuno y, por lo tanto, se mueve más rápido, por lo que durante la primera de las dos órbitas en el ciclo de 495 años, se está aproximando a Neptuno por detrás. En la actualidad permanece entre 50° y 65° detrás de Neptuno durante 100 años (por ejemplo, 1937-2036). ^[95] La atracción gravitatoria entre los dos hace que el momento angular se transfiera a Plutón. Esta situación hace que Plutón pase a una órbita ligeramente más grande, donde tiene un período ligeramente más largo, según la tercera ley de Kepler . Después de varias repeticiones de este tipo, Plutón se retrasa lo suficiente como para que en el segundo perihelio de cada ciclo no esté muy por delante de Neptuno, que viene detrás de él, y Neptuno comience a disminuir el período de Plutón nuevamente. El ciclo completo tarda unos 20.000 años en completarse. ^{[93] [96] [97]}

Los estudios numéricos han demostrado que, a lo largo de millones de años, la naturaleza general de la alineación entre las órbitas de Plutón y Neptuno no cambia. ^{[91] [90]} Existen otras resonancias e interacciones que mejoran la estabilidad de Plutón. Estas surgen principalmente de dos mecanismos adicionales (además de la resonancia de movimiento medio 2:3).

En primer lugar, el argumento del perihelio de Plutón , el ángulo entre el punto en el que cruza la eclíptica (o el plano invariante ) y el punto en el que está más cerca del Sol, libra alrededor de 90°. ^[90] Esto significa que cuando Plutón está más cerca del Sol, está en su punto más al norte del plano del Sistema Solar, lo que evita encuentros con Neptuno. Esto es una consecuencia del mecanismo de Kozai , ^[91] que relaciona la excentricidad de una órbita con su inclinación respecto de un cuerpo perturbador más grande, en este caso, Neptuno. En relación con Neptuno, la amplitud de la libración es de 38°, por lo que la separación angular del perihelio de Plutón con la órbita de Neptuno es siempre mayor que 52° (90°–38°) . La separación angular más cercana ocurre cada 10.000 años. ^[96]

En segundo lugar, las longitudes de los nodos ascendentes de los dos cuerpos (los puntos donde cruzan el plano invariante ) están casi en resonancia con la libración anterior. Cuando las dos longitudes son iguales (es decir, cuando se puede trazar una línea recta a través de ambos nodos y el Sol), el perihelio de Plutón se encuentra exactamente a 90° y, por lo tanto, se acerca más al Sol cuando está más al norte de la órbita de Neptuno. Esto se conoce como la superresonancia 1:1 . Todos los planetas joviales (Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno) desempeñan un papel en la creación de la superresonancia. ^[91]

El segundo plutón más grande conocido , Orcus , tiene un diámetro de unos 900 km y se encuentra en una órbita muy similar a la de Plutón. Sin embargo, las órbitas de Plutón y Orcus están desfasadas, por lo que nunca se aproximan. Se lo ha denominado el "anti-Plutón" y recibe su nombre del equivalente etrusco del dios Plutón .

El período de rotación de Plutón , su día, es igual a 6,387 días terrestres . ^{[3] [98]} Al igual que Urano y 2 Palas , Plutón gira sobre su "lado" en su plano orbital, con una inclinación axial de 120°, por lo que su variación estacional es extrema; en sus solsticios , una cuarta parte de su superficie está en luz diurna continua, mientras que otra cuarta parte está en oscuridad continua. ^[99] La razón de esta orientación inusual ha sido debatida. La investigación de la Universidad de Arizona ha sugerido que puede deberse a la forma en que el giro de un cuerpo siempre se ajustará para minimizar la energía. Esto podría significar que un cuerpo se reorienta para poner masa extraña cerca del ecuador y las regiones que carecen de masa tienden hacia los polos. Esto se llama vaivén polar . ^[100] Según un artículo publicado por la Universidad de Arizona, esto podría deberse a masas de nitrógeno congelado que se acumulan en áreas sombreadas del planeta enano. Estas masas harían que el cuerpo se reorientara, lo que daría lugar a su inusual inclinación axial de 120°. La acumulación de nitrógeno se debe a la enorme distancia de Plutón respecto del Sol. En el ecuador, las temperaturas pueden descender hasta los -240 °C (-400,0 °F; 33,1 K), lo que hace que el nitrógeno se congele como se congelaría el agua en la Tierra. El mismo efecto de desplazamiento polar observado en Plutón se observaría en la Tierra si la capa de hielo antártica fuera varias veces más grande. ^[101]

Las llanuras de la superficie de Plutón están compuestas por más del 98 por ciento de hielo de nitrógeno , con trazas de metano y monóxido de carbono . ^[102] El nitrógeno y el monóxido de carbono son más abundantes en la cara anti-Caronte de Plutón (alrededor de 180° de longitud, donde se encuentra el lóbulo occidental de Tombaugh Regio , Sputnik Planitia ), mientras que el metano es más abundante cerca de los 300° este. ^[103] Las montañas están hechas de hielo de agua. ^[104] La superficie de Plutón es bastante variada, con grandes diferencias tanto en brillo como en color. ^[105] Plutón es uno de los cuerpos más contrastantes del Sistema Solar, con tanto contraste como la luna de Saturno , Jápeto . ^[106] El color varía desde el negro carbón hasta el naranja oscuro y el blanco. ^[107] El color de Plutón es más similar al de Ío con un poco más de naranja y significativamente menos rojo que Marte . ^{[108] Entre} las características geográficas notables se incluyen Tombaugh Regio, o el "Corazón" (una gran área brillante en el lado opuesto a Caronte), Belton Regio , ^[6] o la "Ballena" (una gran área oscura en el hemisferio posterior) y los " Nudillos de Bronce " (una serie de áreas oscuras ecuatoriales en el hemisferio anterior).

Sputnik Planitia, el lóbulo occidental del "Corazón", es una cuenca de 1.000 km de ancho de hielos congelados de nitrógeno y monóxido de carbono, dividida en celdas poligonales, que se interpretan como celdas de convección que llevan bloques flotantes de corteza de hielo de agua y fosas de sublimación hacia sus márgenes; ^{[109] [110] [111]} hay signos obvios de flujos glaciares tanto dentro como fuera de la cuenca. ^{[112] [113]} No tiene cráteres que fueran visibles para New Horizons , lo que indica que su superficie tiene menos de 10 millones de años. ^[114] Los últimos estudios han demostrado que la superficie tiene una edad de180 000+90 000
−40 000^[115] El equipo científico de New Horizons resumió los hallazgos iniciales como "Plutón muestra una variedad sorprendentemente amplia de formas geológicas, incluidas las resultantes de interacciones glaciológicas y de superficie-atmósfera, así como procesos de impacto, tectónicos , posiblemente criovolcánicos y de pérdida de masa ". ^[7]

En las partes occidentales de la Sputnik Planitia hay campos de dunas transversales formadas por los vientos que soplan desde el centro de la Sputnik Planitia en dirección a las montañas circundantes. Las longitudes de onda de las dunas están en el rango de 0,4 a 1 km y probablemente consisten en partículas de metano de 200 a 300 μm de tamaño. ^[116]

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  Imagen de Plutón obtenida por la cámara de imágenes visuales multiespectrales en color mejorado para resaltar las diferencias en la composición de la superficie.
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  Distribución de numerosos cráteres y cuencas de impacto tanto en Plutón como en Caronte. La variación en la densidad (no se encontró ninguno en Sputnik Planitia ) indica una larga historia de actividad geológica variable. Precisamente por esta razón, la certeza de que haya numerosos cráteres en Plutón sigue siendo incierta. ^[117] La ​​falta de cráteres a la izquierda y a la derecha de cada mapa se debe a la cobertura de baja resolución de esas regiones antiencuentros.
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  Mapa geológico de Sputnik Planitia y alrededores ( contexto ), con los márgenes de las celdas de convección delineados en negro
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  Regiones donde se ha detectado hielo de agua (regiones azules)

La densidad de Plutón es1,853 ± 0,004 g/cm ³ . ^[8] Debido a que la desintegración de elementos radiactivos eventualmente calentaría los hielos lo suficiente para que la roca se separara de ellos, los científicos esperan que la estructura interna de Plutón esté diferenciada, con el material rocoso habiéndose asentado en un núcleo denso rodeado por un manto de hielo de agua. La estimación previa a New Horizons para el diámetro del núcleo es1700 km , el 70% del diámetro de Plutón. ^[118] Es posible que dicho calentamiento continúe, creando un océano subterráneo de agua líquida de 100 a 180 km de espesor en el límite núcleo-manto. ^{[118] [119] [120]} En septiembre de 2016, los científicos de la Universidad de Brown simularon el impacto que se cree que formó Sputnik Planitia , y demostraron que podría haber sido el resultado de agua líquida que afloraba desde abajo después de la colisión, lo que implica la existencia de un océano subterráneo de al menos 100 km de profundidad. ^[121] En junio de 2020, los astrónomos informaron evidencia de que Plutón pudo haber tenido un océano subterráneo y, en consecuencia, pudo haber sido habitable , cuando se formó por primera vez. ^{[122] [123]} En marzo de 2022, un equipo de investigadores propuso que las montañas Wright Mons y Piccard Mons son en realidad una fusión de muchos domos criovolcánicos más pequeños, lo que sugiere una fuente de calor en el cuerpo a niveles que antes se creían imposibles. ^[124]

El diámetro de Plutón es2 376,6 ± 3,2 km [ ^5] y su masa es(1,303 ± 0,003) × 10 ²²  kg , 17,7% de la de la Luna (0,22% de la de la Tierra). ^[125] Su superficie es1.774 443 × 10 ⁷  km ² , o apenas un poco más grande que Rusia o la Antártida (especialmente incluyendo el hielo marino antártico durante el invierno). Su gravedad superficial es de 0,063 g (en comparación con 1 g para la Tierra y 0,17 g para la Luna). ^[3] Esto le da a Plutón una velocidad de escape de 4.363,2 km por hora / 2.711,167 millas por hora (en comparación con los 40.270 km por hora / 25.020 millas por hora de la Tierra). Plutón tiene más del doble del diámetro y una docena de veces la masa de Ceres , el objeto más grande en el cinturón de asteroides . Es menos masivo que el planeta enano Eris , un objeto transneptuniano descubierto en 2005, aunque Plutón tiene un diámetro mayor de 2.376,6 km ^[5] en comparación con el diámetro aproximado de Eris de 2.326 km. ^[126]

Con menos de 0,2 masas lunares, Plutón es mucho menos masivo que los planetas terrestres , y también menos masivo que siete lunas : Ganimedes , Titán , Calisto , Ío , la Luna , Europa y Tritón . La masa es mucho menor de lo que se pensaba antes de que se descubriera Caronte. ^[127]

El descubrimiento del satélite de Plutón, Caronte, en 1978 permitió determinar la masa del sistema Plutón-Caronte mediante la aplicación de la formulación de Newton de la tercera ley de Kepler . Las observaciones de Plutón en ocultación con Caronte permitieron a los científicos establecer el diámetro de Plutón con mayor precisión, mientras que la invención de la óptica adaptativa les permitió determinar su forma con mayor precisión. ^[128]

Las determinaciones del tamaño de Plutón se han complicado por su atmósfera ^[129] y la neblina de hidrocarburos . ^[130] En marzo de 2014, Lellouch, de Bergh et al. publicaron hallazgos sobre las proporciones de mezcla de metano en la atmósfera de Plutón consistentes con un diámetro plutoniano mayor de 2360 km, con una "mejor estimación" de 2368 km. ^[131] El 13 de julio de 2015, las imágenes de la misión New Horizons de la NASA, Long Range Reconnaissance Imager (LORRI), junto con los datos de los otros instrumentos, determinaron que el diámetro de Plutón era de 2370 km (1473 mi), ^{[126] [132]} que luego se revisó a 2372 km (1474 mi) el 24 de julio ^[133] y más tarde a 2372 km (1474 mi).2374 ± 8 km . ^[7] Utilizando datos de ocultación de radio del Experimento Científico de Radio New Horizons (REX), se encontró que el diámetro era2 376,6 ± 3,2 kilómetros . ^[5]

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Masas de Plutón y Caronte en comparación con otros planetas enanos ( Eris , Haumea , Makemake , Gonggong , Quaoar , Orcus , Ceres ) y con las lunas heladas Tritón (Neptuno I), Titania (Urano III), Oberón (Urano IV), Rea (Saturno V) y Jápeto (Saturno VIII). La unidad de masa es × 10²¹ kilos.

Plutón tiene una atmósfera tenue que consiste en nitrógeno (N ₂ ), metano (CH ₄ ) y monóxido de carbono (CO), que están en equilibrio con sus hielos en la superficie de Plutón. ^{[134] [135]} Según las mediciones de New Horizons , la presión superficial es de aproximadamente 1  Pa (10  μbar ), ^[7] aproximadamente de un millón a 100.000 veces menor que la presión atmosférica de la Tierra. Inicialmente se pensó que, a medida que Plutón se aleja del Sol, su atmósfera debería congelarse gradualmente sobre la superficie; los estudios de los datos de New Horizons y las ocultaciones terrestres muestran que la densidad atmosférica de Plutón aumenta y que probablemente permanece gaseosa a lo largo de la órbita de Plutón. ^{[136] [137] Las observaciones} de New Horizons mostraron que el escape atmosférico de nitrógeno es 10.000 veces menor de lo esperado. ^[137] Alan Stern ha sostenido que incluso un pequeño aumento en la temperatura de la superficie de Plutón puede conducir a aumentos exponenciales en la densidad atmosférica de Plutón; desde 18 hPa hasta 280 hPa (tres veces la de Marte y una cuarta parte de la de la Tierra). A tales densidades, el nitrógeno podría fluir a través de la superficie en forma líquida. ^[137] Al igual que el sudor enfría el cuerpo al evaporarse de la piel, la sublimación de la atmósfera de Plutón enfría su superficie. ^[138] Plutón no tiene troposfera o casi no la tiene ; las observaciones de New Horizons sugieren que solo hay una delgada capa límite troposférica . Su espesor en el lugar de la medición era de 4 km y la temperatura era de 37 ± 3 K. La capa no es continua. ^[139]

En julio de 2019, una ocultación de Plutón mostró que su presión atmosférica, en contra de las expectativas, había caído un 20% desde 2016. ^[140] En 2021, los astrónomos del Southwest Research Institute confirmaron el resultado utilizando datos de una ocultación en 2018, que mostró que la luz aparecía de forma menos gradual detrás del disco de Plutón, lo que indica un adelgazamiento de la atmósfera. ^[141]

La presencia de metano, un potente gas de efecto invernadero , en la atmósfera de Plutón crea una inversión térmica , con la temperatura media de su atmósfera decenas de grados más cálida que su superficie, ^[142] aunque las observaciones de New Horizons han revelado que la atmósfera superior de Plutón es mucho más fría de lo esperado (70 K, en comparación con unos 100 K). ^[137] La ​​atmósfera de Plutón está dividida en aproximadamente 20 capas de neblina regularmente espaciadas de hasta 150 km de altura, ^[7] que se cree que son el resultado de ondas de presión creadas por el flujo de aire a través de las montañas de Plutón. ^[137]

Plutón tiene cinco satélites naturales conocidos . El más grande y más cercano a Plutón es Caronte . Identificado por primera vez en 1978 por el astrónomo James Christy , Caronte es la única luna de Plutón que puede estar en equilibrio hidrostático . La masa de Caronte es suficiente para hacer que el baricentro del sistema Plutón-Caronte esté fuera de Plutón. Más allá de Caronte hay cuatro lunas circumbinarias mucho más pequeñas . En orden de distancia a Plutón son Styx, Nix, Kerberos e Hydra. Tanto Nix como Hydra fueron descubiertos en 2005, ^[143] Kerberos fue descubierto en 2011, ^[144] y Styx fue descubierto en 2012. ^[145] Las órbitas de los satélites son circulares (excentricidad < 0,006) y coplanares con el ecuador de Plutón (inclinación < 1°), ^{[146] [147]} y por lo tanto inclinadas aproximadamente 120° con respecto a la órbita de Plutón. El sistema plutoniano es altamente compacto: los cinco satélites conocidos orbitan dentro del 3% interior de la región donde las órbitas progradas serían estables. ^[148]

Los períodos orbitales de todas las lunas de Plutón están vinculados en un sistema de resonancias orbitales y cuasi-resonancias . ^{[147] [149]} Cuando se tiene en cuenta la precesión , los períodos orbitales de Styx, Nix e Hydra están en una proporción exacta de 18:22:33. ^[147] Hay una secuencia de proporciones aproximadas, 3:4:5:6, entre los períodos de Styx, Nix, Kerberos e Hydra con el de Caronte; las proporciones se acercan más a la exactitud cuanto más alejadas están las lunas. ^{[147] [150]}

El sistema Plutón-Caronte es uno de los pocos en el Sistema Solar cuyo baricentro se encuentra fuera del cuerpo primario; el sistema Patroclo-Menoecio es un ejemplo más pequeño, y el sistema Sol-Júpiter es el único más grande. ^[151] La similitud en tamaño de Caronte y Plutón ha llevado a algunos astrónomos a llamarlo un planeta enano doble . ^[152] El sistema también es inusual entre los sistemas planetarios en que cada uno está bloqueado por mareas con el otro, lo que significa que Plutón y Caronte siempre tienen el mismo hemisferio enfrentado, una propiedad compartida solo por otro sistema conocido, Eris y Dysnomia . ^[153] Desde cualquier posición en cualquiera de los cuerpos, el otro siempre está en la misma posición en el cielo, o siempre oscurecido. ^[154] Esto también significa que el período de rotación de cada uno es igual al tiempo que tarda todo el sistema en girar alrededor de su baricentro. ^[98]

Se ha planteado la hipótesis de que las lunas de Plutón se formaron a partir de una colisión entre Plutón y un cuerpo de tamaño similar, en los albores de la historia del Sistema Solar. La colisión liberó material que se consolidó en las lunas que rodean a Plutón. ^[155]

En 2012, se calculó que 15810 Arawn podría ser un cuasi satélite de Plutón, un tipo específico de configuración coorbital. ^[156] Según los cálculos, el objeto sería un cuasi satélite de Plutón durante unos 350.000 años de cada período de dos millones de años. ^{[156] [157]} Las mediciones realizadas por la sonda espacial New Horizons en 2015 permitieron calcular la órbita de Arawn con mayor precisión, ^[158] y confirmaron las anteriores. ^[159] Sin embargo, los astrónomos no están de acuerdo sobre si Arawn debería clasificarse como un cuasi satélite de Plutón basándose en su dinámica orbital, ya que su órbita está controlada principalmente por Neptuno con solo perturbaciones ocasionales de Plutón. ^{[160] [158] [159]}

El origen y la identidad de Plutón han desconcertado a los astrónomos durante mucho tiempo. Una de las primeras hipótesis era que Plutón era una luna que se había escapado de Neptuno ^[161] y que había sido sacada de su órbita por la luna más grande de Neptuno, Tritón. Esta idea fue finalmente rechazada después de que estudios dinámicos demostraran que era imposible porque Plutón nunca se acerca a Neptuno en su órbita. ^[162]

El verdadero lugar de Plutón en el Sistema Solar comenzó a revelarse recién en 1992, cuando los astrónomos comenzaron a encontrar pequeños objetos helados más allá de Neptuno que eran similares a Plutón no solo en órbita sino también en tamaño y composición. Se piensa que esta población transneptuniana es la fuente de muchos cometas de período corto . Plutón es el miembro más grande del cinturón de Kuiper , ^[n] un cinturón estable de objetos ubicados entre 30 y 50 UA del Sol. A partir de 2011, los estudios del cinturón de Kuiper hasta la magnitud 21 estaban casi completos y se espera que cualquier objeto restante del tamaño de Plutón esté a más de 100 UA del Sol. ^[163] Al igual que otros objetos del cinturón de Kuiper (KBO), Plutón comparte características con los cometas ; por ejemplo, el viento solar está soplando gradualmente la superficie de Plutón hacia el espacio. ^[164] Se ha afirmado que si Plutón se colocara tan cerca del Sol como la Tierra, desarrollaría una cola, como lo hacen los cometas. ^[165] Esta afirmación ha sido cuestionada con el argumento de que la velocidad de escape de Plutón es demasiado alta para que esto suceda. ^[166] Se ha propuesto que Plutón puede haberse formado como resultado de la aglomeración de numerosos cometas y objetos del cinturón de Kuiper. ^{[167] [168]}

Aunque Plutón es el objeto más grande del cinturón de Kuiper descubierto, ^{[130] la luna} Tritón de Neptuno , que es más grande que Plutón, es similar a él tanto geológica como atmosféricamente, y se cree que es un objeto capturado del cinturón de Kuiper. ^[169] Eris (ver arriba) tiene aproximadamente el mismo tamaño que Plutón (aunque es más masivo) pero no se considera estrictamente un miembro de la población del cinturón de Kuiper. Más bien, se considera un miembro de una población vinculada llamada disco disperso . ^[170]

Al igual que otros miembros del cinturón de Kuiper, se cree que Plutón es un planetesimal residual , un componente del disco protoplanetario original alrededor del Sol que no logró fusionarse completamente para convertirse en un planeta completo. La mayoría de los astrónomos coinciden en que Plutón debe su posición a una migración repentina que experimentó Neptuno al principio de la formación del Sistema Solar. A medida que Neptuno migraba hacia afuera, se aproximó a los objetos del protocinturón de Kuiper, colocando a uno en órbita alrededor de sí mismo (Tritón), bloqueando a otros en resonancias y empujando a otros a órbitas caóticas. Se cree que los objetos del disco disperso , una región dinámicamente inestable que se superpone al cinturón de Kuiper, fueron colocados en sus posiciones por interacciones con las resonancias migratorias de Neptuno. ^[171] Un modelo informático creado en 2004 por Alessandro Morbidelli del Observatorio de la Costa Azul en Niza sugirió que la migración de Neptuno al cinturón de Kuiper puede haber sido provocada por la formación de una resonancia 1:2 entre Júpiter y Saturno, que creó un empuje gravitacional que impulsó tanto a Urano como a Neptuno a órbitas más altas y provocó que intercambiaran lugares, duplicando en última instancia la distancia de Neptuno al Sol. La expulsión resultante de objetos del cinturón proto-Kuiper también podría explicar el Bombardeo Pesado Tardío 600 millones de años después de la formación del Sistema Solar y el origen de los troyanos de Júpiter . ^[172] Es posible que Plutón tuviera una órbita casi circular a unas 33 UA del Sol antes de que la migración de Neptuno lo perturbara hasta convertirlo en una captura resonante. ^[173] El modelo de Niza requiere que hubiera alrededor de mil cuerpos del tamaño de Plutón en el disco planetesimal original, que incluía a Tritón y Eris. ^[172]

La distancia de Plutón con respecto a la Tierra dificulta su estudio y exploración en profundidad . La magnitud aparente visual de Plutón es en promedio de 15,1, aumentando a 13,65 en el perihelio. ^[3] Para verlo, se necesita un telescopio, siendo deseable una apertura de alrededor de 30 cm (12 pulgadas). ^[174] Parece una estrella y no tiene un disco visible incluso con telescopios grandes, ^[175] porque su diámetro angular es de 0,11 pulgadas como máximo. ^[3]

Los primeros mapas de Plutón, realizados a finales de los años 1980, eran mapas de brillo creados a partir de observaciones cercanas de los eclipses de su luna más grande, Caronte. Se hicieron observaciones del cambio en el brillo promedio total del sistema Plutón-Caronte durante los eclipses. Por ejemplo, eclipsar un punto brillante en Plutón produce un cambio de brillo total mayor que eclipsar un punto oscuro. El procesamiento informático de muchas de estas observaciones se puede utilizar para crear un mapa de brillo. Este método también puede rastrear los cambios en el brillo a lo largo del tiempo. ^{[176] [177]}

Se produjeron mejores mapas a partir de imágenes tomadas por el Telescopio Espacial Hubble (HST), que ofrecía una resolución más alta y mostraba considerablemente más detalles, ^[106] resolviendo variaciones de varios cientos de kilómetros de ancho, incluidas regiones polares y grandes puntos brillantes. ^[108] Estos mapas se produjeron mediante un procesamiento informático complejo, que encuentra los mapas proyectados que mejor se ajustan a los pocos píxeles de las imágenes del Hubble. ^[178] Estos siguieron siendo los mapas más detallados de Plutón hasta el sobrevuelo de New Horizons en julio de 2015, porque las dos cámaras del HST utilizadas para estos mapas ya no estaban en servicio. ^[178]

La sonda New Horizons , que sobrevoló Plutón en julio de 2015, es el primer y hasta ahora único intento de explorar Plutón directamente. Lanzada en 2006, capturó sus primeras imágenes (distantes) de Plutón a fines de septiembre de 2006 durante una prueba del Long Range Reconnaissance Imager. ^[179] Las imágenes, tomadas desde una distancia de aproximadamente 4.2 mil millones de kilómetros, confirmaron la capacidad de la nave espacial para rastrear objetivos distantes, lo que es fundamental para maniobrar hacia Plutón y otros objetos del cinturón de Kuiper. A principios de 2007, la nave hizo uso de una asistencia gravitatoria de Júpiter .

La sonda New Horizons se acercó a Plutón el 14 de julio de 2015, después de un viaje de 3.462 días a través del Sistema Solar. Las observaciones científicas de Plutón comenzaron cinco meses antes de su aproximación más cercana y continuaron durante al menos un mes después del encuentro. Las observaciones se llevaron a cabo utilizando un paquete de teledetección que incluía instrumentos de imagen y una herramienta de investigación científica de radio, así como experimentos espectroscópicos y de otro tipo. Los objetivos científicos de la sonda New Horizons eran caracterizar la geología y la morfología globales de Plutón y su luna Caronte, cartografiar la composición de su superficie y analizar la atmósfera neutra de Plutón y su tasa de escape. El 25 de octubre de 2016, a las 05:48 pm ET, se recibió el último bit de datos (de un total de 50 mil millones de bits de datos; o 6,25 gigabytes) de la sonda New Horizons de su encuentro cercano con Plutón. ^{[180] [181] [182] [183]}

Desde el sobrevuelo de New Horizons , los científicos han abogado por una misión orbital que regresaría a Plutón para cumplir nuevos objetivos científicos. ^{[184] [185] [186]} Estos incluyen el mapeo de la superficie a 9,1 m (30 pies) por píxel, observaciones de los satélites más pequeños de Plutón, observaciones de cómo Plutón cambia a medida que gira sobre su eje, investigaciones de un posible océano subterráneo y mapeo topográfico de las regiones de Plutón que están cubiertas en oscuridad a largo plazo debido a su inclinación axial. El último objetivo podría lograrse utilizando pulsos láser para generar un mapa topográfico completo de Plutón. El investigador principal de New Horizons, Alan Stern, ha abogado por un orbitador al estilo de Cassini que se lanzaría alrededor de 2030 (el centenario del descubrimiento de Plutón) y usaría la gravedad de Caronte para ajustar su órbita según sea necesario para cumplir con los objetivos científicos después de llegar al sistema de Plutón. ^[187] El orbitador podría entonces utilizar la gravedad de Caronte para abandonar el sistema de Plutón y estudiar más KBO después de que se hayan completado todos los objetivos científicos de Plutón. Un estudio conceptual financiado por el programa Innovative Advanced Concepts ( NIAC ) de la NASA describe un orbitador y módulo de aterrizaje para Plutón habilitados para fusión basado en el reactor de configuración de campo invertido Princeton . ^{[188] [189]}

La sonda New Horizons fotografió todo el hemisferio norte de Plutón y las regiones ecuatoriales hasta unos 30° Sur. Las latitudes más altas del sur sólo se han observado, con una resolución muy baja, desde la Tierra. ^[190] Las imágenes del telescopio espacial Hubble en 1996 cubren el 85% de Plutón y muestran grandes características del albedo hasta unos 75° Sur. ^{[191] [192]} Esto es suficiente para mostrar la extensión de las máculas de la zona templada. Las imágenes posteriores tenían una resolución ligeramente mejor, debido a pequeñas mejoras en la instrumentación del Hubble. ^[193] La región ecuatorial del hemisferio sub-Caronte de Plutón sólo se ha fotografiado con baja resolución, ya que la sonda New Horizons realizó su aproximación más cercana al hemisferio anti-Caronte. ^[194]

La sonda New Horizons pudo detectar algunas variaciones del albedo en las latitudes más altas del sur gracias al brillo de Caronte (luz reflejada por Caronte). La región del polo sur parece ser más oscura que la del polo norte, pero hay una región de alto albedo en el hemisferio sur que puede ser un depósito regional de hielo de nitrógeno o metano. ^[195]