Автоматическая межпланетная станция «Новые горизонты» 14 июля 2015 года совершила пролет на расстоянии около 12,5 тысяч километров от поверхности Плутона. В целом аппарат проводил наблюдения за планетой 9 дней, за это время было получено примерно 50 гигабит уникальной информации о Плутоне. Передача всех собранных данных продолжалась до начала 2017 года.

Ученые астрономы с нетерпением ждали встречи аппарата с Плутоном, так как ранее еще ни один космический аппарат не приближался к нему. Данные о планете, названной в честь бога подземного царства мертвых, почитавшегося древними римлянами, доступные ранее астрофизикам - это материалы, полученные с наземных телескопов, а также с орбитального телескопа Хаббла.

После пролета аппарата над поверхностью Плутона в памяти устройства хранится огромное количество полученной в результате сканирования планеты информации. Учитывая небывалую удаленность «Новых горизонтов» от Земли, скорость передачи данных сильно ограничена. А удалена станция более чем на 40 астрономических единиц. Поэтому информация с дисков памяти исследовательской миссии была передана на Землю только примерно через год.

Как выяснилось, Плутон зря считался мертвым куском льда и замерзших газов. Космические исследования показали, что это не так. Сравнивая поверхность карликовой планеты с поверхностью его естественного спутника Харона нельзя не заметить разительных отличий. В их числе - чрезвычайно малое количество метеоритных кратеров на Плутоне по сравнению со спутником. Это может иметь только одно объяснение - поверхность планетоида постоянно обновляется в результате процессов, происходящих в недрах.

Все планеты солнечной системы, обладающие массой, достаточной для гидростатического равновесия имеют схожие процессы. На Земле это выглядит так: по поверхности расплавленной мантии «плавают» тектонические плиты из твердой породы. Эти плиты расширяются, уменьшаются, сталкиваются, вызывая землетрясения, извержения вулканов.

На Плутоне тектонические плиты состоят из водяного льда, а также из замерзших газов и покоятся на субстанции из того же материала, но обладающей текучестью под действием давления верхних слоев. По всей поверхности Плутона наблюдаются результаты тектоники: ледяные горные массивы и хребты, гладкие равнины из недавно замерзших газов и жидкостей, а также криовулканы. От земных вулканов отличающиеся тем, что извергаются из них водяной пар и другие газы, а по склонам стекают те же самые вещества в жидком виде.

Как показали космические исследования, в составе поверхности Плутона преобладают водяной и азотный льды. Распределены эти два компонента по поверхности планеты неравномерно, и это, возможно, является ключом к пониманию тектонических процессов. Кроме того, равнины покрыты слоем толинов - полимеризованных простейших углеводородов. Эти вещества образуются из исходных метана и этана под воздействием ультрафиолетовых лучей.

При физических условиях глубокого космоса толины кристаллизуются, их массы имеют желто - коричневый цвет. Именно благодаря этим химическим соединениям поверхность Плутона имеет слегка необычную относительно яркую окраску. Ученые надеялись найти на Плутоне плотную атмосферу, нежели та, которую обнаружила автоматическая межпланетная станция. Давление атмосферы у поверхности не более одной стотысячной от земного.

Как известно, орбита Плутона сильно вытянута, и обладает весьма значительным эксцентриситетом: в перигелии планета почти в два раза ближе к Солнцу чем в апогее, а света в ближайшей к звезде точке получает почти в три раза больше.

Такая особенность скорее всего приводит в значительным изменениям в плотности атмосферы в зависимости от времени плутонианского года. Но проверить данную гипотезу в ближайшее время путем наблюдений не удастся, так как период обращения Плутона вокруг Солнца составляет 248 земных лет.

Состоит атмосфера в основном из азота, присутствует также в небольших количествах метан, проявляются следы монооксида углерода. Толины образуются скорее всего именно в атмосфере, затем, конденсируясь, тонким слоем выпадают на поверхность. А до того, как упасть, толины находятся во взвешенном состоянии, образуя некое подобие облаков, которые и были обнаружены космическим аппаратом.

Первый открытый спутник Плутона - Харон. Он был открыт еще в восьмидесятые годы XX столетия. Харон - самый большой естественный спутник планетоида и единственный, имеющий массу, достаточную для обретения гидростатического равновесия. Интересно, что соотношение массы планеты и спутника составляет 1 к 8. Это очень большая масса спутника по отношению к массе материнской планеты. Из-за этого пару Плутон - Харон иногда называли двойной планетой.

Поверхность Харона покрыта в основном водяным льдом, есть свидетельства о геологической активности небесного тела, в частности криовулканы. Правда, она гораздо слабее чем на Плутоне.  Остальные спутники планетоида - Стикс, Никта, Цербер и Гидра. Это куски породы неправильной формы размерами менее сотни километров. Покинув систему Плутона станция продолжает удаляться от Солнца со скоростью около 15 километров в секунду.