Плуто́н (134340 Pluto; символи: і ) — найвідоміша карликова планета Сонячної системи та найбільший транснептуновий об'єкт, перший відкритий об'єкт поясу Койпера. Дев'яте за розміром та десяте за масою небесне тіло, яке обертається навколо Сонця (без урахування супутників планет).

Як і більшість тіл у поясі Койпера, Плутон складається здебільшого з каменю й криги та є відносно малим (діаметр близько 2374 км). За масою він поступається Місяцю вп'ятеро, а за об'ємом — утричі. Орбіта Плутона має великий ексцентриситет (0,25, тобто вона доволі витягнута) і значний нахил до площини екліптики (17,1°). Через витягнутість орбіти Плутон то наближається до Сонця на відстань 29,6 а. о. (4,4 млрд км) і опиняється ближче, ніж Нептун, то віддаляється на 49,3 а. о. (7,4 млрд км). Плутон перебуває в стабільному орбітальному резонансі з Нептуном, тому їхнє зіткнення виключене.

З дня його відкриття 1930 року й до 2006 року Плутон вважали дев'ятою планетою. Однак наприкінці XX і на початку XXI століття в зовнішній частині Сонячної системи були відкриті інші масивні об'єкти, у зв'язку з чим 2006 року Міжнародний астрономічний союз вперше ухвалив формальне визначення терміна «планета». Плутон не відповідає цьому визначенню і був зарахований до нової категорії карликових планет разом з Еридою та Церерою. Також його занесли до списку малих планет під номером 134 340. Деякі вчені продовжують вважати, що Плутон слід перекласифікувати назад до планет.

Плутон і його найбільший супутник Харон часто розглядають як подвійну планету, оскільки їх спільний центр мас розташований поза обома об'єктами. Міжнародний астрономічний союз оголосив про намір дати формальне визначення для подвійних карликових планет, а до того Харон класифікується як супутник Плутона.

У Плутона є також чотири менші супутники — Нікта й Гідра, відкриті 2005 року, Кербер, відкритий 2011-го, і Стікс, виявлений 2012-го.

Єдиний космічний апарат, який досліджував Плутон зблизька, — New Horizons («Нові обрії»), що пролетів повз нього 14 липня 2015 року на відстані кілометрів.

Історія відкриття 1846 року небесна механіка досягла великого успіху: був відкритий Нептун, передбачений заздалегідь на основі відхилень Урана від розрахованої орбіти. Це надихнуло астрономів на пошук у такий спосіб нових планет. До того ж навіть після врахування збурень від Нептуна згадані відхилення лишалися суттєвими, хоча й значно зменшувалися.

Першим на ці розбіжності звернув увагу Бенджамін Пірс 1848 року. Розглядав їх і Саймон Ньюком 1874 року, але він дійшов висновку, що їх не може спричиняти транснептунова планета: вона мала б бути такою великою, що її б уже виявили. Однак кілька астрономів зайнялися передбаченнями нових планет на основі відхилень у русі відомих або виходячи з аналізу орбіт комет. Найзначнішими були роботи Персіваля Лоуелла та Вільяма Генрі Пікерінга.

Пікерінг, починаючи з 1908 року, спрогнозував на основі нерегулярностей руху відомих планет кілька нових. 1919 року одну з них () невдало шукали в обсерваторії Маунт-Вілсон, і лише згодом виявилося, що Плутон, який був недалеко від її розрахованого положення, все ж потрапив на 4 зроблені там знімки.

Проте більша, ніж попередніх дослідників, заслуга у відкритті Плутона належить Персівалю Ловеллу. Він зробив велику роботу з обчислення орбіти нової планети (яку він називав ) на основі збурень у русі УранаНептун не підходив через недостатньо тривалі на той час спостереження. і 1905 року почав на своїй обсерваторії пошуки, особливо інтенсивні в та . Однак знайти планету не вдавалося, і 1916 року Ловелл розчарувався, припинив черговий етап пошуку і невдовзі помер. Згодом, коли Плутон уже було відкрито, його все ж знайшли на двох фотопластинах, відзнятих у цій обсерваторії 1915 року.

Продовженню пошуків заважав довгий і дорогий судовий процес із вдовою Ловелла, яка намагалася відсудити заповідані ним обсерваторії гроші. Відновити цю роботу вдалося лише 1929 року. Спеціально для цього замовили астрограф з апертурою , знімки якого охоплювали велику ділянку неба (), а гранична зоряна величина при витримці в одну годину сягала 17m. У січні 1929 р. для роботи з ним на обсерваторію запросили астронома-аматора Клайда Томбо. У квітні, остаточно налаштувавши телескоп, він почав фотографування неба. Плутон потрапив уже на десятий знімок, але знову лишився непоміченим (усього відомо близько 15 його спостережень, зроблених до відкриття, причому найдавніші з них сягають 1909 або навіть 1908 року). До вересня було налагоджено методику пошуків, яка полягала в зніманні ділянок неба поблизу протилежної Сонцю точки тричі з інтервалом у кілька діб. Порівнюючи на блінк-компараторі дві фотоплатівки, шукали об'єкти, що за цей час зсунулися, а третя слугувала для перевірки. Перегляд знімків потребував багато праці через величезну кількість зір (до сотень тисяч); додаткові проблеми створювали змінні зорі та дефекти платівок. Нарешті 18 лютого 1930 року Томбо виявив на знімках, зроблених 23 та 29 січня, рухомий об'єкт, мала швидкість якого свідчила про розташування за орбітою Нептуна. Він знайшовся й на контрольному знімку за 21 січня. Цей об'єкт перебував у сузір'ї Близнят і мав 15-ту величину — на 2m слабше, ніж очікував Ловелл.

13 березня 1930 року, у день 75-річчя Ловелла і в 149-ту річницю відкриття Урана, директор Ловеллівської обсерваторії Весто Слайфер оголосив про відкриття дев'ятої планети Сонячної системи такою телеграмою: «Систематичні багаторічні пошуки, що доповнюють дослідження Ловелла щодо транснептунової планети, призвели до виявлення об'єкта, який протягом семи тижнів мав швидкість руху і траєкторію, що узгоджуються з даними транснептунового тіла…».

Невідповідність «Планеті Ікс» Плутон знайшли на відстані 6° від передбачених положень і «Планета X» Лоуелла, і (у версії від 1919 року1928 року Пікерінг переглянув розрахунки, і нове положення його стало дальшим від фактичного розташування Плутона.) Пікерінга. Загалом його орбіта краще відповідала розрахованій Ловеллом. Ці розрахунки виявилися навіть ближчими до істини, ніж зроблені Адамсом та Левер'є для орбіти Нептуна (хоча у положенні планети на небі Ловелл помилився сильніше). Пікерінг точніше за Ловелла передбачив блиск та деякі з елементів орбіти; трохи меншою у нього була й похибка положенняЗа Littman, 2004 (p. 85) — на 0,1°, за Hoyt, 1976 (p. 557) — на 0,3°.. Але робота Пікерінга справила на астрономів слабше враження через велику кількість спрогнозованих планет, частий перегляд їх параметрів та неточний метод розрахунків.

З першого погляду ситуація видавалася подібною до відкриття Нептуна: двоє дослідників незалежно передбачили положення нової планети, і спостереження підтвердили їх прогнози. Однак тьмяність Плутона та відсутність у нього помітного диска відразу викликали сумніви в тому, що він є передбаченою планетою. Вже наступного місяця після його відкриття англійський математик і астроном Ернест Браун, проаналізувавши розрахунки Ловелла, дійшов висновку, що його передбачення було результатом похибок спостережень, і Плутон виявився поблизу розрахованої точки зовсім випадково. Це стосується й передбачення Пікерінга, де похибку вніс ще й гірший метод обробки даних.

Всю середину XX століття оцінка маси Плутона переглядалася в бік зменшення. 1978 року відкриття Харона вперше дозволило її виміряти, і стало остаточно зрозуміло, що ця маса — 0,002 земної — надто мала для суттєвого збурення орбіти Урана (Ловелл передбачав масу 6,6 земних, а Пікерінг — спочатку 2,0, а потім 0,75 земної). Проводилися пошуки альтернативної , але вони не мали успіху.

1989 року завдяки прольоту «Вояджера-2» біля Нептуна вдалося уточнити його масу: вона виявилася на 0,5 % меншою, ніж вважалося раніше. 1993 року американський астроном використав ці дані для перерахунку гравітаційного впливу Нептуна на Уран. У результаті невідповідності в русі Урана зникли, а з ними — й потреба в .

Найменування Право дати назву новому небесному тілу належало Ловеллівській обсерваторії. Пропозиції почали надходити з усього світу. Констанція Ловелл, вдова Персіваля Ловелла, запропонувала спочатку «Зевс», потім «Персіваль», а потім і «Констанція». Але всі подібні варіанти були проігноровані.

Працівники обсерваторії визнали найпридатнішими три пропозиції: «Мінерва» (хоча так уже було названо один із астероїдів), «Кронос» (ця назва, яку запропонував Томас Джефферсон Джексон Сі — астроном із поганою репутацією, виявилася непопулярною) і «Плутон». Вони влаштували у своєму колі голосування, і всі голоси отримав останній варіант. Пропозицію цієї назви Весто Слайфер уперше опублікував 1 травня 1930 року, а загальне оголошення відбулося 25 травня. Її подали на розгляд до Американського астрономічного товариства та Лондонського королівського астрономічного товариства, і обидві організації її одноголосно затвердили.

Згідно з повідомленням Слайфера, назву «Плутон» першою запропонувала , одинадцятирічна школярка з Оксфорда. Це сталося 14 березня 1930 року, наступного дня після повідомлення про відкриття Плутона. Дід Венеції , що працював у Бодліанській бібліотеці Оксфордського університету, прочитав новину в «Таймс» і за сніданком розповів про це онуці. Вона цікавилася не лише астрономією, але й класичною міфологією, і вирішила, що це ім'я — давньоримський варіант імені грецького бога підземного царства — підходить для такого, ймовірно, темного й холодного світу. Фолконер Мейдан передав пропозицію своєму другу, астроному Герберту Тернеру, який телеграфував її колегам у США. Коли назву затвердили, Мейдан нагородив Венецію 5-ма фунтами стерлінгів. Цікаво, що його брат, , запропонував назви супутників Марса.

Астрономічним символом Плутона є монограма з літер P і L (), що є першими літерами його назви, а також ініціалами Персіваля Ловелла. Для астрологічного символу Плутона було запропоновано кілька варіантів — зокрема, схожий на символ Меркурія (), але з колом усередині чаші ().

Назви Плутона в китайській, японській (冥王星), корейській (명왕성) і в'єтнамській (Sao Diêm Vương) мовах перекладаються як «Зоря підземного царя» — цей варіант запропонував 1930 року японський астроном . Багато інших мов запозичили оригінальне «Pluto» (в українській — «Плутон»); проте в деяких індоарійських мовах вживається ім'я бога Яма (наприклад, «Ямдев» у гуджараті) — охоронця пекла в буддизмі й індуїзмі.

Орбіта

Орбіти всіх планет Сонячної системи (за винятком Меркурія) майже колові й близькі до площини екліптики. Орбіта Плутона значно від них відрізняється. Вона сильно нахилена до екліптики (більш ніж на 17°) і значно витягнута. Середня відстань Плутона від Сонця становить 5,913 млрд км, або 39,53 , але через великий ексцентриситет орбіти (0,249) відстань змінюється від 4,437 млрд км в перигелії до 7,376 млрд км в афелії (). Світло долає відстань від Сонця до Плутона за 247 хвилин у перигелії й за 410 хвилин — в афелії, а інтенсивність освітлення відрізняється в 2,8 раза. Період обертання Плутона навколо Сонця — 248 років. Останній раз він проходив перигелій 5 вересня 1989, і зараз поступово віддаляється від Сонця.

Орбіту Плутона можна передбачити на кілька мільйонів років назад або наперед, але не більше. Його рух хаотичний і описується нелінійними рівняннями. Але щоб помітити цей хаос, необхідно спостерігати за ним досить довго. Є характерний час його розвитку, так званий час Ляпунова, який для Плутона становить 10—20 млн років. Якщо проводити спостереження протягом малих проміжків часу, буде здаватися, що рух регулярний (періодичний по еліптичній орбіті). Насправді ж орбіта з кожним періодом дещо зсувається, і рано чи пізно змінюється настільки, що від первісної орбіти залишається лише згадка. Тому передбачати рух Плутона для віддалених моментів часу дуже складно.

Орбіти Нептуна і Плутона

Плутон перебуває з Нептуном в орбітальному резонансі 3:2 — на кожні три оберти Нептуна навколо Сонця припадає два оберти Плутона. Весь цикл триває близько 495 років. На перший погляд здається, що Плутон має періодично наближатися до Нептуна (адже проєкція його орбіти перетинається з орбітою Нептуна).