De atmosfeer van Pluto

Het oppervlak en het interieur

New Horizons heeft slechts één halfrond van Pluto waargenomen. Dat halfrond wordt gedomineerd door Tombaugh Regio, een witte hartvormige vlakte. De westelijke helft van Tombaugh Regio is Sputnik Planitia, een gladde vlakte van stikstofijs zonder inslagkraters. Het ontbreken van kraters toont aan dat Sputnik Planitia een zeer jong object is en dat Pluto dus waarschijnlijk enige geologische activiteit vertoont. Tombaugh Regio is omgeven door minder gladde gebieden die enkele bergketens bevatten. Deze bergen zijn gemaakt van waterijs, dat waarschijnlijk drijft in het omringende stikstofijs. Hogere noordelijke breedtegraden zijn bedekt met donkerder vlaktes. Ten westen van Tombaugh Regio ligt de donkerste regio op Pluto. Oorspronkelijk “de walvis” genoemd vanwege zijn vorm en later Cthulhu Regio genoemd, heeft deze regio een gevarieerde topografie met vlaktes, littekens, bergen, en kraters. De donkere kleur van deze regio is afkomstig van organische verbindingen die tholines worden genoemd.

Pluto’s gemiddelde reflectievermogen, of albedo, is 0,72 (d.w.z., 55 procent van het licht dat erop valt, wordt teruggekaatst), vergeleken met 0,1 voor de maan en 0,8 voor Triton. Dit gemiddelde albedo omvat echter een breed scala van reflectiviteiten, met Cthulhu Regio met een reflectiviteit van 0,1 tot 0,2 en Tombaugh Regio met een reflectiviteit van 0,8 tot 1.

De eerste ruwe infraroodspectroscopische metingen (zie spectroscopie), gedaan in 1976, onthulden de aanwezigheid van vast methaan op het oppervlak van Pluto. Met behulp van nieuwe instrumenten op de grond, beschikbaar in het begin van de jaren 1990, ontdekten waarnemers ijs van water, koolmonoxide, en moleculaire stikstof. Hoewel de spectrale signatuur van stikstof intrinsiek zeer zwak is, is het nu duidelijk dat deze stof het dominante bestanddeel aan het oppervlak moet zijn. Het methaan is zowel aanwezig in de vorm van stukken zuiver methaanijs als in de vorm van een bevroren “oplossing” van methaan in het stikstofijs.

Pluto heeft een dichtheid van 1,85 gram per kubieke cm, en Charon heeft een dichtheid van 1,7 gram per kubieke cm. Deze waarden wijzen erop dat beide hemellichamen bestaan uit een aanzienlijk deel van materialen zoals silicaatgesteente en organische verbindingen die dichter zijn dan waterijs (dat een dichtheid heeft van 1 gram per kubieke cm). De lagere dichtheid van Charon kan het gevolg zijn van het feit dat het poreuzer is of een lagere fractie gesteente heeft. Pluto heeft, net als de ijzige manen van Jupiter en Saturnus, waarschijnlijk een rotsige kern met daaromheen een dikke mantel van waterijs. De bevroren stikstof, koolmonoxide en methaan die op zijn oppervlak zijn waargenomen, bevinden zich in de vorm van een relatief dunne laag, vergelijkbaar met de waterlaag op het aardoppervlak. Sputnik Planitia is een diep bekken dat mogelijk door een inslag is ontstaan. Het ligt op de getijdenas van Pluto; dat wil zeggen dat het aan de andere kant van de dwergplaneet ligt dan Charon. De locatie van Sputnik Planitia vereist dat er extra massa onder zit, en deze extra massa kan afkomstig zijn van een ondergrondse oceaan boven de rotsachtige kern en onder de waterijsmantel.