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Pluton est une planète naine dans la ceinture de Kuiper, un anneau de corps situés au-delà de Neptune.
Ce fut le premier objet de la ceinture de Kuiper découvert. C'est la plus grande et deuxième plus massive planète naine connue dans le système solaire et le neuvième plus grand et dixième plus massif objet connu satellisant directement le soleil.
C'est le plus grand objet connu trans-Neptunien par son volume mais elle est moins massive qu'Eris, une planète naine de la ceinture de Kuiper. Comme d'autres objets de ceinture de Kuiper, Pluton est principalement faite de glace et roche et est relativement petite: environ un sixième de la masse de la lune et un tiers de son volume.
Elle a une orbite modérément excentrique et inclinée au cours de laquelle il se déplace de 30 à 49 unités astronomiques ou AU (4.4 – 7.4 milliard de kilomètre) du soleil. Ceci signifie que Pluton vient périodiquement plus près du soleil que Neptune, mais une résonance orbitale stable avec Neptune les empêche de se heurter. La lumière du soleil met environ 5,5 heures à arriver sur Pluton à sa distance moyenne.
Pluton a été découvert par l'astronome (et témoin d'OVNI) Clyde Tombaugh en 1930, et a été à l'origine considéré comme étant la neuvième planète du soleil. Après 1992, suivant la découverte de plusieurs objets de taille semblable dans la ceinture de Kuiper, on l'a considéré comme étant une "planète naine."
En 2005, Eris, qui est 27% plus massif que Pluton, a été découvert, ce qui a mené l'union astronomique internationale (IAU) à définir le terme "planète naine" formellement pour la première fois l'année suivante. Cette définition a reclassé Pluton comme que membre de la nouvelle catégorie "planète naine".
Pluton a cinq lunes connues: Charon est la plus grande, avec un diamètre d'un peu plus de la moitié de celui de Pluton, et Styx, Nix, Kerberos, et Hydra.
Pluton et Charon sont parfois considérés comme un système binaire parce que le barycentre de leurs orbites ne se trouve pas au-delà de l'un ou l'autre corps.
En septembre 2016, les astronomes ont annoncé de que la calotte brune-rougeâtre du pôle du nord de Charon se compose de tholins, des macromolécules organiques qui peuvent être des ingrédients pour l'apparition de la vie, et qui sont produits à partir de méthane, azote et gaz divers.
Le 14 juillet 2015, la sonde spatiale New Horizons est devenue le premier vaisseau spatial à voler près de Pluton. Pendant son bref survol, il a effectué des mesures et observations détaillées de Pluton et de ses lunes.
La sonde spatial New Horizons de la NASA a survolé Pluton en 2016, et des indications sont apparues de la présence d'un océan liquide enterré sous la coquille glaciale de la planète naine.
En modelant la dynamique d'impact qui a créé un cratère massif sur la surface de Pluton, une équipe de chercheurs a fait une nouvelle évaluation de la possible profondeur de cette couche liquide.
L'étude, menée par le géologue Brandon Johnson de l'Université de Brown et publiée dans Geophysical Research Letters, a trouvé une probabilité élevée qu'il y ait plus de 100 kilomètres d'épaisseur d'eau liquide sous la surface de Pluton!
La recherche suggère également qu'elle ait probablement une teneur en sel semblable à celle de la Mer Morte.
Brandon Johnson, professeur auxiliaire au Département des sciences de la terre, environnementales et planétaires de l'Université de Brown, a dit:
"Les modèles thermiques de l'intérieur de Pluton et des traces tectonique trouvées à sa surface suggèrent qu'un océan puisse exister, mais il n'est pas facile d'impliquer sa taille ou toute autre chose à son sujet. Nous avons pu estimer quelques contraintes sur son épaisseur et obtenir quelques indices au sujet de la composition."
La recherche s'est concentrée sur Sputnik Planum, un bassin de 900 kilomètres traversant le lobe occidental de la célèbre caractéristique en forme de coeur, révélée pendant les survola de New Horizons. Le bassin semble avoir été créé par un impact, probablement par un objet de plus ou moins 200 kilomètres de large ou plus.
Comment le bassin permet de suspecter un océan tient à la position relative de Pluton et de sa lune Charon. Pluton et Charon sont liés par la gravitation, ils se montrent toujours la même face. Sputnik Planum est directement sur l'axe de marée liant les deux mondes.
La position suggère que le bassin ait ce qui s'appelle une anomalie de masse positive: elle a plus de masse que la moyenne de la croûte glaciale de Pluton. Alors que la pesanteur de Charon tire sur Pluton, elle tirerait proportionnellement plus les secteurs de masse plus élevée, ce qui inclinerait la planète jusqu'à ce que Sputnik Planum ait coïncidé avec l'axe des marées.
Johnson dit:
"Un cratère d'impact est fondamentalement un trou dans le sol. Vous prenez un groupe de matériau et le faites exploser, ainsi vous vous attendez à ce qu'il ait un anomalie de masse négative, mais n'est pas ce ce que nous voyons avec Sputnik Planum. Cela a mené les gens à réfléchir à la façon dont on pourrait expliquer cette anomalie de masse positive."
Une partie de la réponse est que, après qu'il se soit formé, le bassin ait été partiellement complété par de la glace d'azote. La couche de glace ajoute une certaine masse au bassin, mais ce n'est pas assez pour donner à Sputnik Planum une anomalie de masse positive, montre l'étude. Le reste de cette masse peut être fournie par un liquide se répandant sous la surface.
Les modèles ont simulé l'impact d'un objet assez grand pour créer un bassin de la taille de Sputnik Planum, frappant Pluton à une vitesse prévue pour cette partie du système solaire. La simulation a assumé diverses épaisseurs de couche de l'eau sous la croûte, de aucune eau du tout jusqu'à une couche 200 kilomètres d'épaisseur.
Le scénario correspondant le mieux à ce que l'on observe pour Sputnik Planum était celui dans lequel Pluton aurait un océan de plus de 100 kilomètres d'épaisseur, avec une salinité d'environ 30 pour cent.
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