Існування дев’ятої планети 1905 року передбачив американець Персіваль Лоуелл, який прославився пошуками цивілізації на Марсі. Він помітив відхилення в русі Урана й Нептуна від розрахованих орбіт і вирішив, що це відбувається через вплив більш віддаленої планети.
Першим її виявив молодий працівник Флагстаффської обсерваторії штату Арізона Клайд Вільям Томбо. Посеред білого дня 18 лютого 1930 року, порівнюючи фотографії зоряного неба, зроблені з допомогою телескопа обсерваторії імені Лоуелла, Томбо виявив об’єкт, що переміщався в напрямку, протилежному від напрямку руху зірок. Це і був Плутон. Томбо виявив його в місці, передбаченому Лоуеллом. Пізніше планету було знайдено й на більш ранніх фотографіях неба.
Спочатку вчені думали, що за розміром Плутон приблизно дорівнює Землі. Але сьогодні відомо, що його діаметр становить усього лише 2274 кілометри, що в півтора разу менше від діаметра Місяця.
Складнощі з визначенням діаметра планети були викликані особливою обставиною. До 1978 року Плутон вважали «повноцінною» планетою. Але 22 червня того року Джим Крісті з Морської обсерваторії у Вашингтоні вирішив подивитися знімки Плутона, зроблені у Флагстаффі за місяць до цього. Мета спостережень була досить рутинною — уточнити орбіту цієї усе ще слабо вивченої планети. Тут Крісті впало в око те, що тіло Плутона виглядає якось дивно: воно начебто витягнуте в один бік. Гора? Але навіть уявити собі таку гігантську вершину, що була б помітна за мільярди кілометрів, нехай і в найкращий телескоп, неможливо. Крісті вирішив: супутник! Виявилося, що місяць Плутона обертається разом із ним так, що постійно «висить» над однією точкою поверхні планети. Тим часом на більш ранніх фотографіях Крісті виявив слабкий виступ, котрий до нього ніхто не зумів розгледіти. Першовідкривач запропонував для супутника ім’я Харон.
Подальші спостереження й обчислення призвели до визначення розмірів «подвійної планети», як прийнято її називати, адже діаметр Харона виявився усього лише вдвічі меншим від діаметра Плутона.
Ще 50 років тому американський астроном Джерард Койпер передбачив, що між орбітами Нептуна та Плутона знаходиться астероїдний пояс, у якому можливе існування малих планет, подібних до Плутона. Пояс Койпера дійсно було виявлено на початку 90-х років і на сьогодні він налічує більш як 300 малих планет. Астероїди Пояса містять ту проторечовину, з якої сформувалися Сонце і планети. Тому вивчення Плутона та пояса Койпера скидається на розкопки Шлімана в Трої — це справжня космічна археологія.
Вчені з центру Роуз із дослідження Землі та космосу при Нью-йоркському музеї природної історії заявляють: Плутон невеликий за розміром і складається з криги, тож має більше спільного з кометами, ніж із планетами.
Оливи у вогонь підлило недавнє відкриття в поясі Койпера нового великого небесного об’єкта, названого Седною на честь ескімоської богині моря. Його діаметр оцінюється в 1700 кілометрів, що не дуже менше від діаметра самого Плутона.
У зв’язку з відкриттям Седни Міжнародний астрономічний союз має намір переглянути класифікацію планет. Робоча група союзу вирішить, чи варто вважати Седну, Плутон і подібні об’єкти планетами. При цьому вчені спробують визначити, який мінімальний розмір повинно мати небесне тіло, щоб називатися планетою. 1999 року, коли питання про декласифікацію Плутона обговорювалося на серйозному рівні, дискусія викликала справжню бурю. Певне, астрономічна спільнота не готова змиритися з утратою планетарного статусу Плутона.
З допомогою спектроскопічного аналізу на поверхні планети учені виявили атмосферу із замерзлого газу метану, а також азот і вуглець, теж замерзлі. Доба на Плутоні триває 153 години, що майже в шість із половиною разів довше, ніж на Землі. До того ж, планета настільки нахилена до своєї навколосонячної орбіти, що рухається «лежачи на боці». Всі чотири планети, розташовані за Марсом, — Юпітер, Сатурн, Уран і Нептун — мають гігантські розміри, величезну масу і загальну газорідку будову, що докорінно відрізняє їх від внутрішніх — Меркурія, Венери, Землі та Марса. А от Плутон за всіма цими параметрами, здається, схожий із твердотільними навколосонячними планетами. Далекі від Сонця самостійні небесні тіла такими бути не повинні. Отже, супутник? Але чий? Порівняння періодів обертання Нептуна й Плутона навколо Сонця наштовхує на думку, що Плутон, нарівні з Тритоном і Нереїдою, був свого часу супутником Нептуна, але потім «утік» від свого хазяїна.
Саме сьогодні Плутон доступний для землян, оскільки знаходиться близько до Сонця. До того ж атмосфера його розігріта й доступна для досліджень. Тому NASA вирішило направити до Плутона дослідницький зонд. Апарат вагою 416 кг планується запустити 2006 року. До межі Сонячної системи він вирушить із крейсерською швидкістю 70 тис. км за секунду, що удвічі вище за другу космічну швидкість. Відстань у 6 млрд. км корабель подолає за 12 років. Завдяки балістичному прискоренню на орбіті Юпітера політ можна скоротити до восьми років. Основні завдання — складання карт невидимого боку Плутона і Харона, карт геологічних районів, визначення складу атмосфери Плутона та швидкості гідродинамічного відпливу. Більшу частину подорожі системи апарата перебуватимуть у режимі консервації, до Землі долинатимуть лише сигнали про місцезнаходження. Один раз на рік на півтора місяці апарат пробуджуватиметься для перевірки систем, а потім знову занурюватиметься в летаргічний сон. До Плутона зонд наблизиться на відстань кількох тисяч кілометрів. Передбачається, що апарат працюватиме в околицях планети й у поясі Койпера п’ять років.
Саме атмосфера Плутона, що складається з метану, оксиду вуглецю й азоту, є його найбільшою загадкою. Коли планета наближається до Сонця, атмосфера випаровується, прориваються гейзери, вистрілюють гігантські, небачені на Землі фонтани газу та криги. На жодній планеті не зустрічається так званий гідродинамічний відплив атмосфери в космос, а саме це явище могло стати причиною втрати водню на молодій Землі, що зробило її придатною для нинішніх форм життя. Астрономи єдині в тому, що вивчення цього феномена на Плутоні дасть безцінні відомості про природу планетної атмосфери. Вчені всюди шукали органічні речовини та воду, але знайшли їх у такій концентрації лише на самій околиці Сонячної системи. Є думка, що й інші тіла в поясі Койпера приховують великі маси криги й органіки. На зорі Сонячної системи подібні об’єкти бродили й у її внутрішніх областях, забезпечуючи, відповідно до гіпотез, молоду Землю вихідним матеріалом для зародження життя.
Нетерплячі астробіологи розробляють комп’ютерні моделі щоб зрозуміти, які умови для життя могли б виникнути в місцях, що нині вважаються некондиційними. І з’ясовується, що на той час, коли Сонце «опухне», скромний Плутон являтиме собою цілком райське містечко.
«У майбутньому Плутон перетвориться на свого роду Майямі-Біч і залишатиметься таким протягом мільйонів років», — стверджує Алан Стерн, планетолог із американського Південно-західного науково-дослідного інституту, один з ініціаторів місії NASA «Нові горизонти». Щоправда, поки рано туди замовляти путівки...
Однак ближче до фіналу історії Сонячної системи все зміниться. Вже через мільярд років яскравість Сонця збільшиться на 11 відсотків і Земля перетвориться на пекучу пустелю. А через п’ять мільярдів років Сонце, як очікується, розідметься в сто разів і стане в тисячу разів яскравішим. У міру того як воно буде розширюватися і розпалюватися, населена зона зміститься до зовнішніх країв Сонячної системи — естафета життя перейде до Марса, потім до Юпітера і, нарешті, до царства Плутона. Земля й інші внутрішні планети на той час, мабуть, просто випаруються. Можливо, зовнішня частина Сонячної системи збережеться і стане останнім оазисом людства. Цілий рій малих об’єктів Сонячної системи, розташованих у поясі Койпера, стануть дуже привабливими для життя, адже і Плутон, і Тритон, і схожі тіла тієї зони містять достатню кількість замороженої води, і коли вона розплавиться, то стане одним із найважливіших компонентів життя. Спостереження також показують, що на цих об’єктах можна відшукати й органічні молекули на кшталт вуглеводнів, що також є потенційними будівельними елементами для майбутнього життя. Алан Стерн називає цю зону «відстроченою винагородою людству».