Pluton (oznaczenie oficjalne: (134340) Pluton; symbole: 16px|⯓ i 16px|♇) – planeta karłowata, plutoid, najjaśniejszy obiekt Pasa Kuipera. Został odkryty w 1930 roku przez amerykańskiego astronoma Clyde’a Tombaugha. Od odkrycia do 2006 roku Pluton oficjalnie był uznawany za dziewiątą planetę Układu Słonecznego. 24 sierpnia 2006 roku Międzynarodowa Unia Astronomiczna odebrała Plutonowi status planety, co oznacza, że Układ Słoneczny składa się z 8 planet.

Pluton należy do szerszej grupy obiektów transneptunowych. Płaszczyzna, po której się porusza, jest mocno nachylona do płaszczyzny ekliptyki, z silnie ekscentryczną orbitą, która częściowo przebiega bliżej Słońca niż orbita Neptuna. Plutona obiega co najmniej pięć księżyców, z których jeden, Charon, ma tylko o połowę mniejszą średnicę od niego.

Średnia odległość Plutona od Słońca wynosi 39,5886 jednostek astronomicznych au. Czas trwania jednego obrotu wokół osi to 153,29 ziemskich godzin.

Odkrycie i nazwanie Plutona

Jeszcze na długo przed odkryciem Plutona astronomowie przewidywali istnienie dużego ciała, krążącego poza orbitą Neptuna. Postawiono hipotezę, że za zaburzenia w ruchu Neptuna odpowiada niezaobserwowana planeta (Planeta X). Dopiero badania sondy Voyager 2 pozwoliły rozwiązać zagadkę zaburzeń. Okazało się, że masa Neptuna została przeszacowana o około 0,5%. Uwzględnienie tej różnicy sprawiło, że zaburzenia zniknęły – zatem Planeta X, tak jak ją zdefiniował Percival Lowell, nie istnieje.

Pluton został odkryty 18 lutego 1930 roku przez amerykańskiego astronoma, Clyde’a Tombaugha, pracującego w Obserwatorium Lowella w Arizonie. Obiekt został przez niego zauważony na zdjęciach zrobionych między 23 a 29 stycznia tegoż roku. Po uzyskaniu fotograficznego potwierdzenia, 13 marca wysłał telegraficzną wiadomość do Obserwatorium Harvard College. W późniejszym czasie zdjęcia jeszcze z 1915 roku potwierdziły istnienie nowego obiektu.

W sprawie nazewnictwa obiektu pierwszeństwo miał jego odkrywca. Przełożeni skłaniali Tombaugha do szybkiego zaproponowania nazwy, zanim ktoś inny go uprzedzi. Wkrótce propozycje zaczęły nadchodzić niemal z całego świata. Constance Lowell, wdowa po Percivalu (założycielu obserwatorium, w którym odkryto Plutona), zaproponowała nazwę Zeus. Ostatecznie, w wyniku impasu w tej sprawie, wdowa Lowell zaproponowała jako nazwę swoje pierwsze imię, co spotkało się z dużą dezaprobatą środowisk astronomicznych.

Wśród propozycji dominowały imiona mitologicznych postaci: Kronos, Minerwa (zaproponowane przez gazetę New York Times) – jako jedne z głównych propozycji. Dalej wymieniano także: Artemis, Atena, Atlas, Kosmos, Hera, Herkules, Ikar, Odyn, Pax, Persefona, Perseusz, Prometeusz, Tantal, Wulkan i wiele innych. Wiele z tych mitologicznych nazw zostało zarezerwowanych dla planetoid.

W końcu obiekt nazwano od rzymskiego boga Plutona, a oznaczono go symbolem stworzonym z liter P i L na cześć Percivala Lowella, który wyznaczył dwa możliwe położenia tego obiektu, obserwując ruch Neptuna. Pomysłodawczynią nazwy była mieszkająca w Oksfordzie, 11-letnia wówczas Venetia Burney. Swoją propozycję nazwy tłumaczyła tym, że skoro znajduje się on bardzo daleko i panuje tam bardzo duży mróz, to niech przyjmie imię od rzymskiego boga zaświatów – Plutona. Profesor Herbert Hall Turner poinformował o pomyśle swych znajomych z amerykańskiego obserwatorium, którzy jednomyślnie przyjęli nazwę. Oficjalnie została ona zaakceptowana i ogłoszona 1 maja 1930.

24 sierpnia 2006 roku decyzją Międzynarodowej Unii Astronomicznej, podjętą w Pradze, Plutonowi odebrano status planety a zaliczony został do grona nowej klasy obiektów – planet karłowatych. Jednocześnie Unia podjęła decyzję o uznaniu Plutona za prototyp plutoidów, nowej kategorii obiektów transneptunowych. Decyzja wzbudziła wiele kontrowersji wśród astronomów przyzwyczajonych do dawnej nomenklatury, szczególnie amerykańskich, którzy szczycili się odkryciem planety przez Amerykanina.

Dwa tygodnie później Minor Planet Center na Harvardzie, które kataloguje małe ciała Układu Słonecznego, nadało Plutonowi numer 134340 w katalogu planetoid, ignorując głosy, aby uhonorować planetę karłowatą, uważaną do 2006 roku za pełnoprawną planetę, okrągłym numerem (200000 lub 0).

Obserwacje thumb|Najdokładniejsze w 2010 roku obrazy Plutona stworzone na podstawie zdjęć Teleskopu Hubble’a z wykorzystaniem techniki ditheringu. Jasność Plutona obserwowanego z Ziemi oscyluje wokół 15,1 (maksymalnie 13,65m). Z tego powodu, aby go dostrzec, trzeba korzystać przynajmniej 30-centymetrowych teleskopów (12 cali). Dzięki swojej żółtawej barwie wygląda on wówczas jak słaba gwiazda. Jego średnica kątowa wynosi ok. 0,1 sekundy kątowej (min. 0,06, maks. 0,11).

Okres synodyczny Plutona równy jest 366,73 dni.

Obserwacje dokonane w połowie kwietnia 2015 roku przez sondę kosmiczną New Horizons z odległości 113 mln km po raz pierwszy ukazały na zdjęciach wykonanych przez tę sondę jasne i ciemne regiony powierzchni, co zdaniem naukowców z NASA miało sugerować występowanie na Plutonie czap polarnych. Późniejsze obserwacje nie potwierdziły jednak tych przypuszczeń.

Na zdjęciach wykonanych przez sondę odkryto na powierzchni Plutona obiekt w kształcie serca, który nazwano Tombaugh Regio (na cześć odkrywcy planety). Większość powierzchni „serca” (2 tys. km²) zajmuje tzw. Sputnik Planitia (Równina Sputnika). Leży on około 4 km niżej niż jego otoczenie, a jego jasny wygląd jest spowodowany tym, że jest to tworzywo o wysokim albedo pokryte azotem w postaci lodu, który nagromadził się po zderzeniu z lodową skałą o średnicy ok. 730 km. Zderzenie było powolne i skośne (pod kątem 30 stopni), a lodowe jądro Plutona spowodowało, że obiekt uderzający się nie stopił tylko spłaszczył na powierzchni Plutona.

Orbita thumb|Porównanie orbit Plutona i Neptuna thumb|Widok w płaszczyźnie ekliptyki Pluton obiega Słońce w tym samym kierunku co planety, ale obraca się przeciwnie niż one (z wyjątkiem Wenus i Urana). Średnia odległość Plutona od Słońca wynosi 39,59 au (5,92 km), jednak silnie ekscentryczna orbita o mimośrodzie 0,2518 sprawia, że podczas największego zbliżenia znajduje się on w odległości 29,62 au od gwiazdy, czyli bliżej niż Neptun. Ostatnie takie zbliżenie miało miejsce od 7 lutego 1979 do 11 lutego 1999. Wynikać może stąd przekonanie, że orbity Neptuna i Plutona przecinają się. Jednak jest ono błędne, jako że opiera się na wyobrażeniu ruchu tych ciał w jednej płaszczyźnie. W rzeczywistości orbita Plutona jest nachylona ponad 17° do ekliptyki.

Pluton pozostaje z Neptunem w rezonansie orbitalnym 3:2, co oznacza, że na 2 obiegi Plutona przypadają 3 Neptuna. Prędkość obiegu planety podlega bardzo dużym wahaniom: w czasie gdy znajduje się on najbliżej Słońca, w peryhelium (6,10 km/s), jest prawie dwa razy większa niż w aphelium (3,71 km/s). Z kinematycznego i najpewniej genetycznego punktu widzenia Pluton należy do szerszej grupy obiektów transneptunowych, zwanych plutonkami.

Porównanie charakterystyki orbity Plutona i jego wstecznego obrotu do wstecznego obiegu największego satelity Neptuna – Trytona, skłoniły astronomów do wysunięcia pewnej katastroficznej hipotezy. Według niej w odległej przeszłości jakiś masywny obiekt mijający Neptuna wyrwał ze strefy przyciągania tej planety Plutona, który przedtem miał być księżycem Neptuna. W tym samym zdarzeniu orbita Trytona miałaby ulec dramatycznej zmianie. Obecnie jednak, po odkryciu wielu obiektów Pasa Kuipera, ta hipoteza straciła na wartości. Orbita Plutona jest bowiem typowa dla obiektu Pasa Kuipera. Sam Tryton jest prawdopodobnie przechwyconym przez grawitację Neptuna byłym obiektem tego pasa.

Charakterystyka fizyczna Masa i rozmiar thumb|left|Zestawienie czterech ciał niebieskich – Ziemi (ok. 12,7 tys. km średnicy), Księżyca (ok. 3,5 tys. km), Plutona (ok. 2,4 tys. km) i Charona (ok. 1,2 tys. km) w identycznej skali. Pluton został zaliczony do planet karłowatych, ponieważ nie spełnia założeń nowej definicji planety, co związane jest m.in. z jego masą. Większą od niego masę mają nawet niektóre satelity planet: Księżyc, Kallisto, Ganimedes, Europa, Io, Tytan i Tryton. Z drugiej strony Pluton jest większy od typowych obiektów transneptunowych i wszystkich planetoid krążących bliżej Słońca.

31 lipca 2005 odkryto (136199) Eris, kolejną planetę karłowatą w Pasie Kuipera. Początkowo uważano ją za znacznie większą od Plutona, lecz dokładniejsze pomiary wykazały, że średnica Plutona jest jednak o kilkadziesiąt kilometrów większa, pomimo wyraźnie mniejszej masy niż Eris, Pluton pozostaje nadal największym znanym obiektem transneptunowym. Średnicę i masę Plutona próbowano wielokrotnie wyznaczyć za pomocą obserwacji naziemnych. Odkrycie w 1978 roku jego największego satelity, Charona, ułatwiło wyznaczenie masy tych dwóch grawitacyjnie związanych ciał – dzięki III prawu Keplera. Pierwotnie zakładano, że Pluton jest większy od Merkurego, ale mniejszy od Marsa, na co zdawały się wskazywać obserwacje wizualne. Jednak dopiero później okazało się, że wszystkie obliczenia dotyczą dwóch obiektów, co automatycznie zmniejszyło domniemane rozmiary planety karłowatej. Pomogło także obserwowane przez ziemskie teleskopy zakrycie tarczy Plutona przez jego największy księżyc. Z kolei wyznaczenie średnicy Charona obserwacyjnie było prostsze, bo nie ma zbyt gęstej atmosfery.

W lipcu 2015 – na podstawie danych z misji New Horizons – naukowcy NASA oszacowali, że rozmiar Plutona jest nieznacznie większy, niż wcześniej zakładano. Potwierdzili oni jednocześnie wcześniejsze przypuszczenia, iż Pluton zbudowany jest głównie z lodu i niewielkiej ilości skał oraz metali. Nowe dane sugerują według NASA, że gęstość Plutona jest mniejsza niż wcześniej przypuszczano, a pokrywa lodowa grubsza niż się wydawało. To także oznacza, że atmosfera jest płytsza niż zakładano.

Przyspieszenie grawitacyjne na powierzchni Plutona równe jest ok. 0,62 m/s², czyli ok. 0,063 przyspieszenia ziemskiego. Prędkość ucieczki z jego powierzchni to zaledwie ok. 1,21 km/s. thumb|left|Powierzchnia Plutona z widocznym zamgleniem atmosfery. Zdjęcie wykonane przez sondę New Horizons 14 lipca 2015 roku.

Atmosfera

Struktura powierzchni 29 kwietnia 2015 roku naukowcy NASA zasugerowali istnienie czap polarnych na podstawie obserwacji ciemnych i jasnych regionów powierzchni Plutona widocznych na zdjęciach zrobionych przez sondę New Horizons w połowie kwietnia 2015 r.

7 września 2017 Międzynarodowa Unia Astronomiczna zatwierdziła nazwy 14 obiektów na powierzchni Plutona, zidentyfikowanych po przelocie sondy New Horizons w lipcu 2015. Kolejny raz Unia uczyniła to wobec kolejnych 14 obiektów na powierzchni Plutona w dniu 8 sierpnia 2019.

Satelity Plutona

thumb|Układ Plutona z podpisanymi księżycami Pluton posiada pięć znanych naturalnych satelitów. Największy z nich, Charon, po raz pierwszy został zaobserwowany w 1978 roku. Jego odkrywcą był James Christy. O istnieniu Charona przekonały obserwacje Plutona i badania jego albedo. Regularnie zwiększająca się i malejąca jasność pozwoliła wysunąć podejrzenia o krążącym wokół niego innym obiekcie. Charon jest stosunkowo dużych rozmiarów (ok. 1/8 objętości Plutona), przez co układ Pluton-Charon może być uznawany za podwójną planetę karłowatą.

Pozostałe księżyce Plutona są znacznie mniejsze i zostały zaobserwowane dopiero w XXI wieku. Hydra i Nix zostały zaobserwowane na zdjęciach wykonanych przez teleskop Hubble’a w dniach 15 i 18 maja 2005 roku. Kolejne, czyli Kerberos oraz Styx odkryto odpowiednio w czerwcu 2011 i w lipcu 2012 roku.

Eksploracja Plutona

thumb|Sonda New Horizons wysłana do zbadania Plutona