冥王星
 NASA的New Horizons Probe在2015年采取的冥王星北半球的北半球 | |||||||||
| 发现 | |||||||||
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| 发现 | 克莱德·W·汤博 | ||||||||
| 发现网站 | 洛厄尔天文台 | ||||||||
| 发现日期 | 1930年2月18日 | ||||||||
| 名称 | |||||||||
指定 | （134340）冥王星 | ||||||||
| 发音 | |||||||||
而得名 | 冥王星 | ||||||||
| 形容词 | 冥王星 | ||||||||
| 象征 | （历史上天文学，现在主要是占星学）或（主要是占星学） | ||||||||
| 轨道特征 | |||||||||
| Epoch J2000 | |||||||||
| 最早的预订日期 | 1909年8月20日 | ||||||||
| aphelion |
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| 周围 |
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| 偏心 | 0.2488 | ||||||||
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| 366.73天 | |||||||||
平均轨道速度 | 4.743 km/s | ||||||||
| 14.53度 | |||||||||
| 倾角 |
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| 110.299° | |||||||||
| 113.834° | |||||||||
| 已知的卫星 | 5 | ||||||||
| 身体特征 | |||||||||
| 方面 | 2,376.6 ± 1.6 km （观测与球体一致，预测偏差太小而无法观察到） | ||||||||
平均半径 |
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| 扁平 | <1％ | ||||||||
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| 体积 |
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| 大量的 | |||||||||
平均密度 | 1.854 ± 0.006 g/cm 3 | ||||||||
| 1.212 km/s | |||||||||
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赤道旋转速度 | 47.18 km/h | ||||||||
| 122.53° （到轨道） | |||||||||
北极右升天 | 132.993° | ||||||||
北极偏斜 | −6.163° | ||||||||
| 反照率 | 0.52几何 0.72键 | ||||||||
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| 13.65至16.3 （平均是15.1） | |||||||||
| −0.44 | |||||||||
| 0.06“至0.11” | |||||||||
| 气氛 | |||||||||
表面压力 | 1.0 PA （2015） | ||||||||
| 按音量组成 | 氮，甲烷，一氧化碳 | ||||||||
冥王星（次要星备名称： 134340冥王星）是库珀带的矮星，是海王星轨道以外的物体环。它是直接绕太阳绕行的第九大和第十大的已知对象。它是按少量边缘划分的最大的已知跨纳普对象，但比ERIS略低。像其他Kuiper带对像一样，冥王星主要由冰和岩石制成，并且比内行星小得多。冥王星只有地球月亮质量的六，其中三分之一。
冥王星的偏心和倾斜的轨道中等，范围从30至49个天文学单位（4.5至73亿公里；距离太阳的2.8至46亿英里）。来自太阳的光需要5.5小时才能在其轨道距离为39.5 au（59.1亿公里； 36.7亿英里）的轨道距离达到冥王星。冥王星的怪异轨道定期将其比海王星更接近太阳，但是稳定的轨道共振阻止了它们碰撞。
冥王星有五个已知的月亮：最大的夏隆，其直径刚好超过冥王星的一半。 styx ;尼克斯； kerberos ;和九头蛇。冥王星和夏隆有时被认为是二进制系统，因为它们的轨道的barycenter都不位于任何一个物体内，并且它们被潮汐锁定。 New Horizons Mission是第一个参观冥王星及其卫星的航天器，于2015年7月14日进行了Flyby ，并进行了详细的测量和观察。
冥王星在1930年被克莱德·W·汤博（Clyde W. Tombaugh）发现，这是迄今为止Kuiper Belt中的第一个已知物体。它立即被称为第九星球，但它总是奇怪的物体，当发现它比预期的要小得多时，它的行星身份受到质疑。从1990年代开始发现Kuiper带中的其他物体后，尤其是2005年较大的散落磁盘对象ERIS之后，这些疑问增加了作为冥王星。但是，许多行星天文学家继续将冥王星和其他矮人行星视为行星。
历史
发现
在1840年代， Urbain le Verrier使用牛顿力学来预测当时被发现的行星海王星的位置，分析了天王星轨道的扰动。随后在19世纪后期对海王星进行的观察导致天文学家推测，除了海王星之外，天王星的轨道受到另一个星球的干扰。
1906年，珀西瓦尔·洛厄尔（Percival Lowell）是一位富有的波士顿人，他于1894年在亚利桑那州的弗拉格斯塔夫（Flagstaff）创立了洛厄尔天文台（Lowell Obsvatory） ，他开始了一个广泛的项目，以寻找一个可能的第九星球，他称其为“ Planet X Planet X ”。到1909年，洛厄尔（Lowell）和威廉·皮克林（William H. Pickering）建议了这样一个行星的几个可能的天体坐标。洛厄尔（Lowell）和他的天文台使用伊丽莎白·威廉姆斯（Elizabeth Williams）进行的数学计算进行了搜索，直到1916年去世，但无济于事。洛厄尔（Lowell）未知，他的调查在1915年3月19日和4月7日捕获了两幅冥王星的微弱图像，但他们的身份并未得到认可。还有14个已知的预发现观察结果，最早由耶克斯天文台于1909年8月20日进行。
珀西瓦尔（Percival）的遗ow康斯坦斯·洛厄尔（Constance Lowell）与洛厄尔天文台（Lowell Obsvatory）进行了为期十年的法律斗争，丈夫的遗产均在1929年直到1929年才恢复。天文台导演Vesto Melvin Slipher提供了定位Planet X的工作对于23岁的克莱德·托姆（Clyde Tombaugh） ，他刚刚到达天文台后，他的天文学样本给人留下了深刻的印象。
Tombaugh的任务是系统地以成对的照片为系统地对夜空形象，然后检查每对，并确定任何物体是否移动了位置。他使用眨眼比较器，在每个板的视图之间迅速来回移动，以创造出改变照片之间位置或外观的任何对象的幻想。 1930年2月18日，在搜索了近一年之后，Tombaugh在1月23日至29日拍摄的摄影板上发现了一个可能移动的物体。1月21日拍摄的一张质量较小的照片帮助确认了这一运动。天文台获得了进一步的确认照片后，该发现的消息于1930年3月13日将其电报给哈佛大学天文台。
由于一个冥王星一年对应于247.94地球年，而2178年，冥王星将完成自发现以来的第一个轨道。
名称和符号
发现这一发现后，洛厄尔天文台收到了一千多个名称的建议。三个名字排名第一：密涅瓦，冥王星和克罗努斯。 “密涅瓦”是洛厄尔工作人员的首选，但由于已经被用于小行星而被拒绝。克罗努斯（Cronus）不受欢迎，因为它是由不受欢迎和以自负的天文学家促进的，托马斯·杰斐逊·杰克逊（Thomas Jefferson Jackson See） 。进行了投票，“冥王星”是一个一致的选择。为了确保这个名字卡住了，并且地球不会像天王星那样遭受更改，洛厄尔天文台向美国天文学学会和皇家天文学学会提出了名字。两者都一致批准。该名称于1930年5月1日发布。
“冥王星”这个名字在发送给洛厄尔的信件和电报中获得了约150个提名。第一个是来自英格兰牛津的11岁女学生威尼斯·伯尼（ Venetia Burney ，1918 - 2009年），对古典神话感兴趣。当他在早餐时向家人读到他的家人的消息时，她向祖父Falconer Madan提出了建议。马丹将这一建议传递给了天文学教授赫伯特·霍尔·特纳（Herbert Hall Turner） ，后者于宣布后三天3月16日将其推向了洛厄尔的同事。
“冥王星”这个名字在神话学上很合适：冥王星神是土星六个幸存的孩子之一，其他人都已经被选为主要行星或小行星的名字（他的兄弟木星和海王星和海王星，他的姐妹塞雷斯，朱诺和朱诺和姐妹Vesta）。上帝和星球都居住在“阴沉的”地区，上帝能够使自己变得无形，就像地球已经很长时间了。冥王星的前两个字母是珀西瓦尔·洛厄尔（Percival Lowell）的缩写，这一事实得到了进一步的帮助。的确，“ Percival”一直是新星球名称的最受欢迎的建议之一。然后，创建了冥王星的行星符号⟨⟩作为字母“ PL”的会标创建。该符号在天文学中很少使用，尽管它在占星术中仍然很常见。但是，冥王星的最常见占星术符号也偶尔也用于天文学中，是冥王星的bint bint（可能代表冥王星的隐形帽），其历史可追溯到1930年代初。
更广泛的文化很快就接受了“冥王星”这个名字。 1930年，沃尔特·迪斯尼（Walt Disney）显然受到了米老鼠（Mickey Mouse）的犬犬同伴的启发，尽管迪斯尼动画师本·夏普斯汀（ Ben Sharpsteen）无法确认为什么给出了这个名字。 1941年，格伦·赛博格（Glenn T. Seaborg）以冥王星的身份命名了新创建的元素plut ，以符合新发现的行星的命名元素的传统，此前以铀的名字命名，以铀的名字命名，并以海王星命名。
大多数语言在各种音译中使用“冥王星”的名称。在日语中， Houei Nojiri建议CalqueMeiōsei （“黑社会的国王（上帝）”） ，这是藉入中国和韩国人的。印度的某些语言使用冥王星的名字，但其他语言（例如印地语）使用了印度教中死亡之神Yama的名字。波利尼西亚语言也倾向于使用黑社会的土着神，就像毛利人一样。可能会期望越南人关注中国人，但这并不是因为中越单词冥Minh “ Dark”与明Minh “ Bright”是同质性的。相反，越南人使用Yama，这也是佛教神灵，以Saodiêmvương星阎星阎星阎星阎“ Yama's Star”的形式，源自中国阎王YánWáng /yìhmwòhmwòhng “ Yama Yama King Yama”。
行星X反驳
一旦找到冥王星，它的昏暗和缺乏可见的光盘就对那是洛厄尔的星球X的想法产生了怀疑。在整个20世纪，对冥王星质量的估计进行了修改。
| 年 | 大量的 | 估计值 |
|---|---|---|
| 1915 | 7个地球 | 洛厄尔（行星X的预测） |
| 1931 | 1个地球 | Nicholson ＆ Mayall |
| 1948 | 0.1（1/10）地球 | Kuiper |
| 1976 | 0.01（1/100）地球 | Cruikshank ，Pilcher和Morrison |
| 1978 | 0.0015（1/650）地球 | 克里斯蒂和哈灵顿 |
| 2006 | 0.00218（1/459）地球 | Buie等。 |
天文学家最初根据其对海王星和天王星的推测作用来计算其质量。 1931年，冥王星大致是地球的质量，并在1948年进行了进一步的计算，使质量大约降低到火星的质量。 1976年，夏威夷大学的Dale Cruikshank，Carl Pilcher和David Morrison首次计算出冥王星的反击，发现它与甲烷冰相匹配。这意味着冥王星的大小必须非常发光，因此不能超过地球的1％。 （冥王星的反照率是地球的1.4-1.9倍。）
1978年，发现冥王星的月亮夏隆（Pluto's Moon Charon）首次允许测量冥王星的质量：大约0.2％的地球，太小了，无法说明天王星轨道的差异。随后搜索X替代星球X，特别是罗伯特·萨顿·哈灵顿（Robert Sutton Harrington）失败了。 1992年，迈尔斯（Myles Standish）在1989年使用了海王星（Neptune）的Voyager 2的Flyby的数据，该数据修改了对海王星的质量下降的估计值，下降了0.5％，这与火星的质量相当，以重新计算其对天王星的重力。随着新数字的增加，差异，以及他们对行星X的需求消失了。截至2000年，大多数科学家都同意，洛厄尔（Lowell）定义的X行星不存在。洛厄尔（Lowell）在1915年对X行星的轨道和位置进行了预测，该轨道与当时的实际轨道及其位置相当接近。冥王星发现这是巧合后不久，欧内斯特·W·布朗（Ernest W. Brown）得出结论。
分类
从1992年开始，发现许多尸体在与冥王星相同的体积上绕着绕，这表明冥王星是称为kuiper带的物体人群的一部分。这使其正式地位是一个有争议的行星，许多人质疑冥王星是否应与周围人口一起考虑或与周围的人口分开。博物馆和天文馆导演偶尔通过省略太阳系行星模型的冥王星来引起争议。 2000年2月，纽约市的海顿天文馆展示了一个仅八个行星的太阳系模型，该模型将近一年后成为头条新闻。
发现许多其他小行星后，谷神星，帕拉斯，朱诺和维斯塔失去了地球地位。同样，在库珀带区域发现了越来越接近冥王星的物体。 2005年7月29日，加州理工学院的天文学家宣布发现了一个新的跨纳普通对象埃里斯（ Eris ），该物体比冥王星（Pluto）和自1846年特里顿（ Triton ）以来在太阳系中发现的最庞大的物体更大。尽管当时尚未就是否称其为行星，但他称其为第十星行星。天文学界的其他人认为这一发现是将冥王星重新分类为次要星球的最强论点。
IAU分类
辩论于2006年8月以IAU的决议为首，该决议为“星球”一词创建了正式定义。根据该决议，太阳系中的对像有三个条件被视为行星：
- 该物体必须在围绕太阳的轨道上。
- 该物体必须足够大，以通过其自身的重力将其四舍五入。更具体地说，其自身的重力应将其拉入由静水平衡定义的形状。
- 它一定已经清除了轨道周围的邻居。
冥王星无法满足第三种状况。它的质量大大低于其轨道中其他物体的合并质量：与地球相比，0.07倍，这是其轨道中剩余质量的170万倍（不包括月亮）。 IAU进一步决定，像冥王星一样符合标准1和2的尸体，但不符合标准3将被称为矮行星。 2006年9月，IAU包括冥王星，埃里斯及其月球发育不安，在其次要星球目录中，赋予他们官方的次要行星名称“（134340）冥王星”，“（136199）”（136199）Eris”和“（136199）Eris Eris我发育障碍”。如果冥王星于1930年被纳入其发现，则可能被指定为1164年，此后一个月前发现了1163年的传奇。
天文学界对重新分类有一些抵抗。美国宇航局（NASA）的新视野任务冥王星的首席研究员艾伦·斯特恩（Alan Stern）嘲笑了国际电联的决议。他还说，由于不到5％的天文学家投票支持它，因此该决定并不代表整个天文学界。马克·W·布伊（Marc W.其他人则支持IAU，例如发现Eris的天文学家Mike Brown 。
公众对IAU决定的接待是混合的。加利福尼亚州议会提出的一项决议，称为国际电联的决定是“科学异端”。新墨西哥州众议院通过了一项决议，以纪念冥王星的发现者克莱德·托姆（Clyde Tombaugh），也是该州的长期居民，宣布冥王星在新墨西哥州的天空中始终被视为行星，2007年3月13日是冥王星行星日。伊利诺伊州参议院于2009年通过了类似的决议，理由是Tombaugh出生于伊利诺伊州。该决议断言，冥王星是由国际贸易委员会“不公平地降级到'矮人的行星”。“一些公众也拒绝了这一变化，理由是科学界在科学界内的分歧，或者出于感性的原因，并保持了这一变化。他们一直称冥王星是一个星球，无论国际电联的决定如何，都会继续这样做。
2006年，在年度的第17届年度投票中，美国方言协会被投票为年度最佳词。 “冥王星”是“贬低或贬低某人或某物”。
辩论双方的研究人员于2008年8月在约翰·霍普金斯大学（Johns Hopkins University）应用物理实验室进行了一次会议，其中包括有关行星IAU定义的背靠背谈判。会议题为“伟大的星球辩论”，发表了会议后的新闻稿，表明科学家无法就行星的定义达成共识。 2008年6月，IAU在新闻稿中宣布，“构型”一词从此以后被用来参考具有轨道半轴轴的冥王星和其他行星质量物体，尽管该术语具有大于Neptune，但没有看到大量使用。
轨道
太阳· 土星· 天王星· 海王星· 冥王星
冥王星的轨道时期约为248年。它的轨道特性与行星的轨道特性大不相同。相比之下，冥王星的轨道相对于黄道（超过17°）和中等偏心（椭圆形）而适度倾斜。这种怪异意味着冥王星轨道的一小部分比海王星更靠近太阳。冥王星 - 查伦·巴里卡特（Charon Barycenter）于1989年9月5日来到佩希尔利翁（Perihelion） ，在1979年2月7日至1999年2月11日之间，比海王星更靠近太阳。
尽管维持与海王星的3：2共振（见下文），但冥王星的倾向和偏心态度以混乱的方式行事。计算机模拟可用于预测其位置数百万年（无论是向前还是向后），但是在间隔比Lyapunov时间长得多，计算变得不可靠：冥王星对不可估量的小细节敏感太阳系，难以预测的因素将逐渐改变冥王星在其轨道中的位置。
冥王星轨道的半大轴在约39.3至39.6 au之间变化，周期约为19,951年，对应于246年至249年之间的轨道周期。半束轴和周期目前越来越长。
与海王星的关系
尽管冥王星的轨道在直接从上方观看时似乎越过海王星的轨道，但两个物体的轨道并没有相交。当冥王星最接近太阳，并且从上方看到的海王星的轨道附近时，它也比海王星的路径最远。冥王星的轨道在海王星上方大约8个AU的经过，防止碰撞。
仅此一项就不足以保护冥王星。行星（尤其是海王星）的扰动可能会在数百万年内改变冥王星的轨道（例如其轨道进动），以便有可能发生碰撞。但是，冥王星也受到海王星的2：3轨道共振的保护：冥王星在太阳周围制造的每两个轨道，海王星都会制作三个。每个周期持续约495年。 （在同一共振中还有许多其他物体，称为冥王星。）这种模式使得在每个495年的周期中，冥王星首次在围比山附近，海王星落后于冥王星50°。在冥王星的第二次围栏上，海王星将又完成了其自己的轨道的另一个半轨道，因此比冥王星领先近130°。冥王星和海王星的最小分离超过17 au，大于冥王星与天王星（11 au）的最小分离。冥王星和海王星之间的最小分离实际上发生在冥王星的放射线时。
两个物体之间的2：3共振非常稳定，并且已经保留了数百万年。这样可以防止它们的轨道相对变化，因此两个物体永远无法彼此相近。即使冥王星的轨道不倾斜，这两个尸体也永远不会碰撞。平均运动共振的长期稳定性是由于相位保护。当冥王星的周期略短于海王星的3/2时，其相对于海王星的轨道将漂移，从而使其在海王星的轨道后面更接近。然后，两者之间的引力拉力导致角动量被转移到冥王星，而海王星的费用。根据开普勒的第三定律，这将冥王星移至一个稍大的轨道，在该轨道上，它的行驶速度稍慢。经过许多这样的重复，冥王星的速度足以使冥王星的轨道相对于海王星在相反的方向上漂移，直到过程逆转为止。整个过程大约需要20，000年才能完成。
其他因素
数值研究表明，在数百万年的时间里，冥王星和海王星轨道之间的一般性质不会改变。还有其他几种共鸣和相互作用可以增强冥王星的稳定性。这些主要来自两个其他机制（除了2：3平均谐振）。
首先，冥王星对围层的论点，即横穿黄道点的角度与最接近太阳的点之间的角度，图用在90°左右。这意味着，当冥王星最接近太阳时，它位于太阳系平面上方的最远，以防止与海王星相遇。这是Kozai机制的结果，该机制将轨道的偏心与轨道的倾向联系起来，在这种情况下为Neptune。相对于海王星，库的幅度为38°，因此冥王星的近围层与海王星轨道的角度分离始终大于52° （90°–38°） 。每10，000年一次发生这种最接近的角度分离。
其次，这两个物体的上升节点的纵向（它们越过黄道点的点）与上述文库几乎呼吸。当两个纵向相同时（即，当一个人可以在节点和太阳上绘制一条直线时，pluto的围栏就完全位于90°，因此，当它最接近海王星轨道上的阳光时，它最接近太阳。这被称为1：1的超基质。所有的Jovian行星，尤其是木星都在创造超基质的创造中发挥作用。
回转
冥王星的旋转期（当天）等于6.387地球天。像天王星和2个帕拉斯一样，冥王星在其轨道平面的“侧面”上旋转，轴向倾斜为120°，因此其季节性变化是极端的。在其溶解度上，其表面的四分之一处于连续的日光下，而另一个则是连续的黑暗。这种异常取向的原因已经辩论了。亚利桑那大学的研究表明，这可能是由于人体的旋转始终会适应能量的方式。这可能意味着身体重新定位，以使赤道附近无关质量，而缺乏质量的区域倾向于两极。这称为极地徘徊。根据亚利桑那大学发表的一篇论文，这可能是由于矮星的阴影地区建立的大量冷冻氮造成的。这些肿块会导致身体重新定位，从而导致其异常的轴向倾斜为120°。氮的积聚是由于冥王星距离太阳的距离很遥远。在赤道，温度可以降至-240°C（-400.0°F; 33.1 K），从而导致氮冻结，因为水会在地球上冻结。如果南极冰盖大几倍，则在地球上观察到对冥王星的相同极性徘徊效果。
地质学
表面
冥王星表面上的平原由超过98％的氮冰组成，甲烷和一氧化碳的痕迹。氮和一氧化碳在冥王星的抗夏隆面上最丰富（约180°的经度，托米奥·里木的西部叶， putnik planitia的位置），而甲烷在300°东附近是最多的。山是用水冰制成的。冥王星的表面变化很大，亮度和颜色都有很大的差异。冥王星是太阳系中最对比的物体之一，其对比度与土星的月亮iapetus一样多。颜色从木炭黑到深橙色和白色不等。冥王星的颜色与IO的颜色更相似，其橙色略高于火星的颜色略高于火星。值得注意的地理特征包括Tombaugh Regio或“心脏”（Charon对面的大面积）， Cthulhu Macula或“鲸鱼”（尾部半球上的一个大黑暗区域）和“黄铜指关节”（领先半球的一系列赤道黑暗区域）。
“心脏”的西部叶是施主尼克·普兰特亚（Sputnik Planitia他们的边缘；有明显的冰川流入盆地和流域的迹象。它没有新视野可见的火山口，表明其表面少于1000万年。最新研究表明，表面的年龄为180000+90000
-40000年。 New Horizons科学团队总结了最初的发现，“冥王星显示出令人惊讶的地质地形，包括冰川和表面- 大气相互作用以及影响，构造，可能的冰伏仪和大规模浪费过程的地质地形。”
在planitia的西部地区，有横向沙丘的田地是由沿着山脉方向吹来的风中的风形成的。沙丘波长在0.4-1 km的范围内，可能由200-300μm的甲烷颗粒组成。
冥王星的多光谱视觉成像摄像头图像具有增强的颜色，以引起表面成分的差异。
冥王星北部的抗charon象限中各个年龄段的1000多个陨石坑的分布。密度的变化（在Putnik Planitia中没有发现）表明地质活动的悠久历史悠久。地图左右缺乏火山口是由于这些亚夏龙区域的低分辨率覆盖率。
Sputnik Planitia和周围环境（上下文）的地质图，对流细胞边缘以黑色概述
检测到水冰的区域（蓝色区域）
内部结构
- 水冰壳
- 液态水海洋
- 矽酸盐核心
冥王星的密度是1.860 ± 0.013 g/cm 3 。由于放射性元素的衰减最终会加热足够的冰，以使岩石与它们分离，因此科学家们期望冥王星的内部结构有所区分，岩石材料已沉淀到一个被水冰斗篷包围的密集芯中。核心直径的前 -新视野估计是1700公里，占冥王星直径的70％。冥王星没有磁场。
这种加热可能会继续，从而在核心式边界上形成100至180 km厚的液态水的地下海洋。 2016年9月，布朗大学的科学家模拟了人们认为形成了痰液策略的影响，并表明这可能是碰撞后从下方升起的液态水的结果，这表明存在至少100公里的地下海洋。 2020年6月，天文学家报告了冥王星可能有地下海洋的证据，因此，当它首次成立时可能是可居住的。在2022年3月，他们得出结论，冥王星上的峰值实际上是“冰火山”的合并，这表明在以前认为不可能的水平上，体内的热量来源。
质量和大小
冥王星的直径是2 376 .6 ± 3.2 km ，其质量为（1.303 ± 0.003） × 10 22 kg ，17.7％的月球（地球的0.22％）。它的表面积是1.774 443 × 10 7 km 2 ，或略大于俄罗斯或南极洲。它的表面重力为0.063 g （地球为1 g ，月球为0.17 g ）。这使冥王星的逃逸速度为每小时4,363.2公里 /每小时2,711.167英里（与地球每小时40,270 km / 25,020英里相比）。
1978年，发现冥王星的卫星夏隆（Charon） ，通过应用牛顿的第三定律来确定冥王星 - 查隆系统的质量。冥王星在用夏隆掩星中的观察使科学家可以更准确地建立冥王星的直径，而自适应光学器件的发明使他们可以更准确地确定其形状。
冥王星少于0.2个月球质量，比陆地行星少得多，而巨大的巨大量也不是七个月球的巨大： ganymede ， Titan ， Callisto ， io ，io，月球，欧罗巴和特里顿。在发现夏隆之前，质量远低于想法。
冥王星是直径的两倍以上，是小行星带中最大物体的谷神星的两倍。它比2005年发现的跨核对象埃里斯（Eris）的矮小行星巨大，尽管冥王星的直径较大，而Eris的近似直径为2,326 km，但直径较大。
冥王星大小的确定因其大气和碳氢化合物雾化而变得复杂。 2014年3月，Lellouch，De Bergh等人。关于冥王星大气中甲烷混合比的发现，与大于2,360公里的冥王星直径一致，“最佳猜测”为2,368公里。 2015年7月13日，NASA New Horizons Mission长期侦察成像仪（Lorri）的图像以及其他乐器的数据确定Pluto的直径为2,370 km（1,470英里），后来被修订为2,372 km（1,4744444474 km） Mi）7月24日，后来2374 ± 8公里。使用来自New Horizons无线电科学实验（REX）的无线电掩盖数据，发现直径为2 376 .6 ± 3.2 km 。
气氛
冥王星的气氛脆弱，由氮（N 2 ），甲烷（CH 4 ）和一氧化碳（CO）组成，它们在冥王星表面的冰中处于平衡状态。根据New Horizons的测量，表面压力约为1 PA （ 10μbar ），比地球大气压小约100万至100,000倍。最初认为，随着冥王星从太阳移开，其气氛应逐渐冻结到表面上。对New Horizons数据和基于地面的掩星的研究表明，冥王星的大气密度增加，并且在整个冥王星轨道上可能仍然是气体。 New Horizons观察结果表明，氮的大气逃逸比预期的少10,000倍。艾伦·斯特恩（Alan Stern）争辩说，即使冥王星表面温度的较小升高也会导致冥王星大气密度的指数增加。从18 HPA到280 hpa（火星的三倍到地球的四分之一）。在这样的密度下，氮可以像液体一样流过整个表面。就像汗水从皮肤蒸发时冷却身体一样，冥王星大气的升华也会冷却其表面。冥王星没有对流层或几乎没有对流层；通过新的视野进行观察仅表明对流层边界层。其厚度代替测量值为4 km，温度为37±3 k。该层不是连续的。
2019年7月，冥王星的掩星表明，自2016年以来，其大气压力下降了20％。2021年，西南研究所的天文学家使用了2018年的宣传数据证实了结果，这表明光线是光线从冥王星的椎间盘后面逐渐显示出较少的表现，表明气氛变薄。
冥王星大气中的甲烷（一种强大的温室气）的存在创造了温度反转，尽管其大气的平均温度比其表面温度得多，尽管新视野的观察结果表明冥王星的上层大气比预期的要冷得多（ 70 K，而不是约100 k）。冥王星的大气分为大约20个定期间隔的雾层，高达150公里，这是冥王星跨山脉产生的压力波的结果。
卫星
冥王星有五个已知的天然卫星。最接近冥王星的是夏隆。夏隆（Charon）于1978年首次被天文学家詹姆斯·克里斯蒂（James Christy）确定，是冥王星唯一可能处于静水平衡的月亮。 Charon的质量足以使冥王星 - 夏隆系统的重中心在冥王星外。除了夏隆以外，还有四个小得多的环形月亮。按照距冥王星的距离顺序，它们是Styx，Nix，Kerberos和Hydra。 Nix和Hydra均在2005年发现，2011年发现了Kerberos ，并于2012年发现了STYX 。卫星轨道是圆形的（偏心<0.006）和Coplanar，pluto的赤道（倾斜度<1°），因此大约120张。 °相对于冥王星的轨道。冥王星系统高度紧凑：五个已知的卫星轨道轨道内的3％的轨道轨道稳定。
所有冥王星卫星的轨道时期都与轨道共振系统和几乎共振的系统相连。当考虑进液时，Styx，Nix和Hydra的轨道周期处于精确的18:22:33比例。有一系列近似比率，3：4：5：6，与Charon的时期，Nix，Kerberos和Hydra之间的时期之间。卫星的比率越来越近。
冥王星 - 夏隆系统是太阳系中的少数barycenter位于初级体内的太阳系之一。 patroclus – Menoetius系统是一个较小的例子，而Sun -Jupiter系统是唯一较大的系统。夏隆（Charon）和冥王星（Pluto）的相似性促使一些天文学家称其为双矮星。该系统在行星系统之间也是不寻常的，因为每个系统都被潮汐锁定在彼此之间，这意味着冥王星和夏隆始终具有相同的半球彼此面对的半球 - 仅另一种已知系统ERIS和dysnomia的属性。从任何一个身体上的任何位置上，另一个位置总是在天空中相同的位置，或者总是被遮盖。这也意味着每个系统的旋转周期等于整个系统绕其barycenter旋转的时间。
2007年，双子座观测值观察到夏隆表面上的氨水和水晶斑块的观测表明，存在活性的冷冻夹杂物。
假设冥王星的卫星是由冥王星和类似大小的机构之间的碰撞形成的，这是太阳系历史的早期。碰撞释放了合并到冥王星周围月亮的材料。
准卫星
在2012年，据计算出15810 Arawn可能是冥王星的准清卫星，冥王星是一种特定类型的共晶构型。根据计算，该物体将是冥王星的准卫星，每两百万年内约350，000年。 2015年新视野航天器进行的测量使得可以更准确地计算Arawn的轨道，并确认较早的轨道。但是，天文学家之间尚未达成共识，是否应根据其轨道动力学将Arawn归类为冥王星的准清卫星，因为它的轨道主要由Neptune控制，仅由冥王星偶尔扰动。
起源
冥王星的起源和身份长期困扰天文学家。一个早期的假设是，冥王星是海王星最大的月亮特里顿（Triton）从轨道上淘汰的海王星的逃脱月亮。在动态研究表明这是不可能的，因为冥王星永远不会在其轨道上接近海王星，最终被拒绝了。
冥王星在太阳系中的真实位置仅在1992年才开始揭示自己，当时天文学家开始在海王星以外的小冰上物体中找到与冥王星相似的冰冷物体，不仅在轨道上，而且在大小和组成上也相似。这种跨纳普族人人口被认为是许多短期彗星的来源。冥王星是Kuiper Belt的最大成员，Kuiper Belt是一个稳定的物体带，位于太阳的30至50 au之间。截至2011年，对21级的Kuiper带的调查几乎完成，并且剩余的冥王星大小的物体预计将超过太阳100 au。像其他Kuiper belt对象（KBOS）一样，冥王星与彗星分享功能。例如，太阳风逐渐将冥王星的表面吹入太空。据称，如果将冥王星放置在地球上的太阳附近，它将像彗星一样发展尾巴。这一主张对冥王星的逃逸速度太高而无法实现的论点提出了异议。已经提出，冥王星可能是由于许多彗星和柯伊伯带物体的聚集而形成的。
尽管冥王星是发现的最大的库珀皮带物体，但海王星的月亮特里顿（Neptune's Moon Triton）比冥王星大，在地质和大气方面都相似，被认为是被捕获的kuiper带对象。 ERIS （见上文）与冥王星大小相同（尽管更大），但并不是严格地认为是Kuiper带人口的成员。相反，它被认为是称为散射盘的连接人群的成员。
许多Kuiper带物体（如冥王星）与海王星（Neptune）的2：3轨道共振。冥王星之后，具有这种轨道共振的KBO被称为“冥王星”。
像库珀带的其他成员一样，冥王星被认为是一个残留的行星。太阳周围原始的原球盘的组成部分未能完全合并为成熟的星球。大多数天文学家都同意，冥王星的地位归功于海王星在太阳系形成的早期被海王星的突然迁移。随着海王星向外迁移，它接近了原始kuiper带中的物体，将一个物体放在围绕自身的轨道上（特里顿），将其他人锁定在共鸣中，并将其他人撞到混乱的轨道上。散射盘中的物体是一个动态不稳定的区域，重叠了库珀带，被认为是通过与海王星的迁移共振的相互作用来放置在其位置的。尼斯的observatoire de lacôted'Azur的Alessandro Morbidelli于2004年创建的计算机模型表明，Neptune向Kuiper带的迁移可能是由木星和土星之间的1：2共振的形成触发的引力推动了天王星和海王星的重力推动，使其变成更高的轨道，并使其切换到位置，最终使海王星距离太阳的距离增加了一倍。从原始kuiper带中驱逐物体也可以解释太阳系形成和木星特洛伊木马的起源后6亿年的重型轰炸。在海王星的迁移将其驱散到谐振捕获之前，冥王星可能从太阳中有一个近圆形轨道。不错的模型要求原始行星磁盘中大约有一千个冥王星大小的物体，其中包括特里顿和埃里斯。
观察和探索
观察
冥王星距地球的距离使其深入的研究和探索变得困难。冥王星的视觉明显幅度平均为15.1，在周围的斑点上达到13.65。要看它，需要望远镜；大约30厘米（12英寸）的光圈是可取的。它看起来像恒星一样，即使在大型望远镜中也没有明显的磁盘，因为其角直径最大为0.11英寸。
冥王星最早的地图是在1980年代后期制作的，它是由最大的月亮夏隆（Charon）对日食的仔细观察创建的亮度地图。观察到了日食期间冥王星 - 夏隆系统总平均亮度的变化。例如，在冥王星上黯然失色的地方比黯然失色的亮点更大。许多此类观察的计算机处理可用于创建亮度图。此方法还可以跟踪随着时间的推移亮度的变化。
由哈勃太空望远镜（HST）拍摄的图像产生了更好的地图，该图像提供了更高的分辨率，并显示出更大的细节，从而解决了跨越几百公里的变化，包括极地区域和较大的明亮斑点。这些地图是通过复杂的计算机处理来生成的，该计算机处理找到了哈勃图像的几个像素的最佳拟合投影地图。直到2015年7月的新视野Flyby之前，这些仍然是最详细的地图，因为用于这些地图的HST上的两个摄像机不再使用。
勘探
冥王星于2015年7月飞行的新型视野航天器是第一个也是到目前为止直接探索冥王星的尝试。它于2006年推出，在2006年9月下旬捕获了冥王星的第一张（遥远）图像，这是对远程侦察成像仪的测试。这些图像从约42亿公里的距离拍摄，证实了该航天器跟踪遥远目标的能力，这对于朝着冥王星和其他Kuiper带对像操纵至关重要。在2007年初，该飞船利用木星的重力辅助。
在整个太阳系进行了3,462天的旅程之后， New Horizons于2015年7月14日采取了最接近冥王星的方法。对冥王星的科学观察开始了五个月的最接近方法，并在相遇后至少持续了一个月。使用包括成像仪器和无线电科学调查工具以及光谱和其他实验的遥感软件包进行了观察。新视野的科学目标是表征冥王星及其月亮夏隆的全球地质和形态，绘制其表面成分，并分析冥王星的中性气氛及其逃生率。 2016年10月25日，美国东部时间05:48 PM，从New Horizons与Pluto的亲密接触中收到了最后的数据（总计500亿位数据；或6.25 GB）。
自从新的视野Flyby以来，科学家提倡将返回冥王星实现新科学目标的轨道特派团。它们包括将表面映射为每个像素的9.1 m（30 ft），观察冥王星较小的卫星，观察冥王星在轴上旋转时如何变化，对可能的地下海洋进行调查以及对冥王星区域的地形图中覆盖的地形图。长期黑暗由于其轴向倾斜而引起的。最后一个目标可以使用激光脉冲来生成冥王星的完整地形图。 New Horizons首席研究员Alan Stern提倡将在2030年左右（冥王星发现的100周年）发射的Cassini式轨道仪，并使用Charon的重力根据需要调整其轨道，以实现在Pluto System到达冥王星系统后的科学目标。然后，轨道器可以使用Charon的重力离开冥王星系统，并在所有冥王星科学目标完成后研究更多KBO。 NASA创新高级概念（ NIAC ）计划资助的一项概念研究描述了基于普林斯顿田间反向的配置反应器的启用融合的冥王星轨道和着陆器。
New Horizons成像了冥王星的所有北半球，赤道区域向南约30°。仅在非常低的分辨率下，从地球上观察到较高的南部纬度。 1996年，哈勃太空望远镜的图像覆盖了冥王星的85％，并显示出大约75°南的大型反照率特征。这足以显示温带区域斑节的程度。由于哈勃仪器的略有改进，后来的图像的分辨率略有更好。冥王星的亚夏龙半球的赤道区域仅在低分辨率下成像，因为新的视野最接近抗charon半球。
使用Charon-Shine的新视野可以检测到较高南部纬度的一些反照率变化（夏隆反射的光）。南极地区似乎比北极地区还黑，但是南半球有一个高α地区，可能是区域氮或甲烷冰矿床。