десно|мини|300x300пкс| Снимка од Плутон направена од Нови хоризонти, прикажувајќи ја атмосферата на Плутон осветлена од Сонцето. Сината боја е блиску до она што би го видело човечкото око и е предизвикана од слоевите магла во атмосферата. Атмосферата на Плутон — слаб слој на гасови што го опкружуваат Плутон. Се состои главно од азот (N2), со мали количини на метан (CH4 ) и јаглерод моноксид (CO), од кои сите се испаруваат од нивните мразови на површината на Плутон (Supplements). Содржи слоевита магла, веројатно составена од потешки соединенија кои се формираат од овие гасови поради високоенергетското зрачење. Атмосферата на Плутон е забележлива по нејзините силни и не целосно јасни сезонски промени предизвикани од особеностите на орбиталната и осната ротација на Плутон.
Површинскиот притисок на атмосферата на Плутон, измерен од Нови Хоризонти во 2015 година, е околу (), приближно 1/100.000 од атмосферскиот притисок на Земјата. Температурата на површината е од 40 to 60 K (−230 to −210 °C), но брзо расте со надморска височина поради ефектот на стаклена градина генериран од метан. Во близина на надморска височина од достигнува , а потоа полека се намалува.
Плутон е единствениот заднептунски објект со позната атмосфера. Неговиот најблизок аналог е атмосферата на Тритон, иако во некои аспекти наликува дури и на атмосферата на Марс.
Атмосферата на Плутон е проучувана уште од 1980-тите преку земјено набљудување на прикривањата на ѕвездите од Плутон и спектроскопија. Во 2015 година, била проучувана од блиска далечина од вселенското летало Нови Хоризонти (Supplementary Material).
Состав десно|мини|300x300пкс| Сина магла во атмосферата на Плутон (приближно вистинска боја ) Главната компонента на атмосферата на Плутон е азот. Содржината на метан, според мерењата на Нови Хоризонти, е 0,25%. За јаглерод моноксид, проценките засновани на Земјата се (201) и (2015). Под влијание на високоенергетско космичко зрачење, овие гасови реагираат за да формираат посложени соединенија не испарливи на температурите на површината на Плутон), вклучувајќи етан(C2H6), етилен C2H4 ), ацетилен C 2H2 ), потешки јаглеводороди и нитри и цијановодород (HCN) (количината на етилен е околу 0,0001%, а количината на ацетилен е околу 0,0003%). Овие соединенија полека се таложат на површината. Тие веројатно вклучуваат и толини, кои се одговорни за кафеавата боја на Плутон (како и некои други тела во надворешниот Сончев Систем).
Најиспарливото соединение на атмосферата на Плутон е азот, второто е јаглерод моноксид и третото е метан. Индикаторот за испарливост е притисок на заситена пареа (притисок на сублимација). На температура од (блиску до минималната вредност за површината на Плутон) изнесува околу за азот, за јаглерод моноксид и за метан. Брзо се зголемува со температурата и на (блиску до максималната вредност) се приближува до , и соодветно. За јаглеводороди потешки од метан, вода, амонијак, јаглерод диоксид и цијановодород, овој притисок останува незначително низок (околу или сè уште помал), што укажува на отсуство на испарливост во условите на Плутон (барем во ладна пониска атмосфера).
Метанот и јаглерод моноксидот, поради нивното помало изобилство и нестабилност, може да се очекува да покажат посилни отстапувања од рамнотежата на притисокот со површинските мразови и поголеми временски и просторни варијации на концентрацијата. Но, всушност, концентрацијата на пример, на метан, не зависи значително од висината (барем, во пониските 20–30 km), географска должина или време. Но, температурната зависност на испарливоста на метанот и азот сугерира дека концентрацијата на метан ќе се намали додека Плутон ќе се движи подалеку од Сонцето. Забележливо е дека набљудуваната концентрација на метан е за 2 реда по големина поголема од очекуваното од законот на Раул врз основа на неговата концентрација во површинскиот мраз и односот на сублимациските притисоци на метанот и азот. Причините за ова несовпаѓање се непознати. Тоа може да се должи на постоењето на одделни дамки со релативно чист метан мраз, или поради зголемената содржина на метан во најгорниот слој на вообичаениот мешан мраз.
Сезонските и орбиталните промени на инсолацијата резултираат со миграција на површинските мразови: тие се сублимираат на некои места, а на други се кондензираат. Според некои проценки, тоа предизвикува промени во големината во нивната дебелина. Ова (но и промените во геометријата) резултира со значителни промени во осветленоста и бојата на Плутон.
Метанот и јаглерод моноксидот, и покрај нивното мало изобилство, се значајни за топлинската структура на атмосферата: метанот е силно средство за загревање а јаглерод моноксидот е средство за ладење (иако количината на ова ладење не е целосно јасна).
Магла десно|мини|300x300пкс| Магла со повеќе слоеви во атмосферата на Плутон. Дел од рамнината Спутник Планиција со блиските планини се гледа подолу. Фотографија од Нови Хоризонти, направена 15 минути по најблиското приближување до Плутон. десно|мини|300x300пкс| Планински сенки на маглата десно|мини|300x300пкс| Крива на апсорпција на сончевото ултравиолетово од атмосферата на Плутон, измерена за време на летот на Нови Хоризонти низ сенката на Плутон. Карактеристична кривина, создадена, веројатно, од маглата, е присутна и на гранките кои се намалуваат и се зголемуваат. Нови Хоризонти откриле во атмосферата на Плутон повеќеслојна магла, која ја покрива целата џуџеста планета и достигнува надморска височина над 200 км. Најдобрите слики покажуваат околу 20 слоеви на магла. Хоризонталниот обем на слоевите не е помал од 1000 км. Дебелината на слоевите варира од 1 до >10 км, а вертикалното растојание меѓу нив е околу 10 км. Во северните региони маглата е 2-3 пати погуста отколку во близина на екваторот.
И покрај многу малата густина на атмосферата, маглата е прилично забележлива: таа дури расфрла доволно светлина за да овозможи фотографирање на некои детали од ноќната страна на Плутон. Некаде на маглата се гледаат долги сенки од планините. Неговата нормална оптичка длабочина се проценува како 0,004 или 0,013 (со тоа, го намалува интензитетот на вертикалниот зрак светлина за или ;). Висината на скалата на маглата е ; приближно се совпаѓа со висината на притисокот на скалата во средната атмосфера. На височините од се намалува на 30 км.
Големината на честичките магла е нејасна. Нивната сина боја укажува на полупречник на честички близу 10 nm, но односот на осветленоста при различни фазни агли укажува на полупречник кој надминува 100 nm. Ова може да се објасни со агрегација на мали (десетици nm) честички во поголеми (стотици nm) кластери.
Маглата веројатно се состои од честички на неиспарливи соединенија, кои се синтетизираат од атмосферските гасови под влијание на космичкото високоенергетско зрачење. Слоевите покажуваат присуство на атмосферски бранови (чие присуство е исто така сугерирано од набљудувањата на прикривањата), и такви бранови може да се создадат со ветер што дува над грубата површина на Плутон.
Маглата е најверојатната причина за свиткување во кривата на интензитетот на светлината наспроти времето добиено од Нови Хоризонти за време на летот низ сенката на Плутон (видете ја сликата десно) – под надморска височина атмосферата ја намалува светлината многу посилна од горе. Слично извиткување било забележано за време на ѕвезденото прикривање во 1988 година. Прво, исто така било толкувано како слабеење на светлината поради магла, но сега се смета дека е главно резултат на силниот инверзен температурен градиент во пониска атмосфера. За време на подоцнежните прикривања (кога атмосферата на Плутон веќе изнесувала ≥2 погуста) оваа кривина била отсутна.
Друг доказ за маглата е добиен во 2002 година поради ново прикривање. Ѕвездената светлина која успеала да стигне до Земјата за време на прикривањето (поради прекршувањето во атмосферата на Плутон), покажала зголемување на интензитетот со брановата должина. Ова било протолкувано како сигурен доказ за расејување на светлината од аеросоли (слично на црвенилото на изгрејсонцето). Сепак, оваа одлика била отсутна за време на подоцнежните затемнувања (вклучувајќи го онаа на 29 јуни 2015 година), и на 14 јули 2015 година, Нови Хоризонти открил дека маглата е сина. десно|мини|300x300пкс| Можни облаци во атмосферата на Плутон Во последната серија на слики добиени од Нови Хоризонти, биле забележани голем број потенцијални облаци.
Температура и топлинска структура Плутон нема или речиси нема тропосфера; набљудувањата на Нови Хоризонти сугерираат само тенок тропосферски граничен слој. Неговата дебелина на местото на мерење изнесувала 4 km, а температурата била 37±3 К. Слојот не е континуиран.
Над него се наоѓа слој со брзо зголемување на температурата со висината, односно стратосферата. Температурниот градиент се проценува на 2,2, или 5,5 степени на км. Тоа е резултат на ефектот на стаклена градина, предизвикан од метанот. Просечната температура на површината е (измерена во 2005 г.), а средната вредност за целата атмосфера е (2008).
На висина од температурата го достигнува својот максимум (; стратопауза), а потоа полека се намалува (околу ; мезосфера). Причините за ова намалување се нејасни; тоа може да биде поврзано со ефектот на ладење на јаглерод моноксид, или цијановодород, или други причини. Над 200 km температурата достигнува приближно и потоа останува константна.
Температурата на горните слоеви на атмосферата не покажува забележителни временски промени. Во 1988, 2002 и 2006 година била приближно константна и еднаква на (со несигурност околу ), и покрај двојното зголемување на притисокот. Зависноста од географската широчина или условите наутро/навечер исто така отсуствува: температурата е иста над секој дел од површината. Тоа е во согласност со теоретските податоци, кои предвидуваат брзо мешање на атмосферата. Но, постојат докази за мали вертикални хетерогености во температурата. Тие се откриваат во остри и кратки сјајни врвови за време на ѕвездените прикривања. Амплитудата на овие хетерогености се проценува дека е на скалата од неколку километри. Тие можат да бидат предизвикани од атмосферски гравитациски бранови или турбуленции, кои можат да бидат поврзани со струење или ветер.
Интеракцијата со атмосферата значително влијае на температурата на површината. Пресметките покажуваат дека атмосферата, и покрај нејзиниот многу низок притисок, може значително да ги намали дневните варијации во температурата. Но, сè уште остануваат температурни варијации од околу – делумно поради ладење на површината поради сублимација на мразот.
Притисок Притисокот на атмосферата на Плутон е многу низок и силно зависи од времето. Набљудувањата на ѕвездените прикривања од страна на Плутон покажуваат дека таа се зголемила околу 3 пати помеѓу 1988 и 2015 година, иако Плутон се оддалечува од Сонцето од 1989 година. Ова веројатно е предизвикано од северниот пол на Плутон кој дошол на сончева светлина во 1987 година, што го интензивирало испарувањето на азот од северната полутопка, додека неговиот јужен пол е сè уште премногу топол за кондензација на азот. Апсолутни вредности на површинскиот притисок е тешко да се добијат од податоците за прикривање, бидејќи овие податоци обично не допираат до најниските слоеви на атмосферата. Значи, површинскиот притисок треба да се екстраполира, а тоа е донекаде нејасно поради висинската зависност од температурата и, следствено, притисокот не е целосно јасен. Мора да се знае и полупречникот на Плутон, но тој бил слабо ограничен пред 2015 година. Значи, прецизни вредности на површинскиот притисок на Плутон било невозможно да се пресметаат во претходните времиња. За некои прикривања од 1988 година, притисокот бил пресметан за референтно ниво од од центарот на Плутон (кој подоцна се покажал дека е 88±4 km од површината).