PlutonPlanète naine · Confins du système solaire

Les images de la sonde New Horizons (juillet 2015) ont révélé un monde d'une complexité géologique inattendue pour un corps si petit et si froid. La région la plus emblématique est Tombaugh Regio — la zone en forme de cœur de 1 600 km — divisée en deux parties : Sputnik Planitia à l'ouest, une plaine d'azote, de CO et de méthane gelés remplissant un bassin d'impact géant, et une zone montagneuse à l'est.

Les montagnes de Tenzing Montes et Hillary Montes, culminant à 3 500 m, sont composées de glace d'eau — la seule matière assez rigide à ces températures pour maintenir de telles structures. Ce sont parmi les plus hautes montagnes du système solaire rapportées au diamètre de leur monde.

Sputnik Planitia présente une surface striée de cellules convectives de 30–40 km, régulièrement renouvelée par la convection lente de l'azote solide chauffé par la faible chaleur interne de Pluton. Cette plaine n'a aucun cratère d'impact visible — sa surface géologique a moins d'un million d'années. Des dunes de méthane y ont été identifiées en 2018.

Pluton possède une atmosphère ténue et variable (pression ~10 µbar à la surface, 100 000× moins que sur Terre) composée principalement d'azote (N₂) avec des traces de méthane et CO. Cette atmosphère est en équilibre avec les glaces de surface : lorsque Pluton se rapproche du Soleil dans son orbite elliptique, les glaces se subliment et l'atmosphère s'épaissit ; à l'aphélie (49 UA, l'éloignement prend 248 ans), elle recondense.

La brume atmosphérique bleue de Pluton, détectée par New Horizons, est due à des tholin — molécules organiques rougeâtres formées par l'irradiation UV du méthane et de l'azote atmosphériques. Cette brume s'étend jusqu'à 200 km d'altitude et joue un rôle clé dans la répartition thermique de la planète naine. Pluton est en réalité plus froide que prévu à cause de cette brume qui irradie la chaleur vers l'espace.

L'origine du système plutonien est attribuée à un impact géant similaire à celui qui a formé la Lune terrestre : un objet de taille comparable à Pluton l'aurait frappé dans les premiers temps du système solaire, éjectant des débris qui se sont agrégés en Charon et les petites lunes.