Pluto
Dengan kurang dari 0.2 massa Bulan, Pluto memiliki massa yang jauh lebih ringan daripada planet terestrial dan lebih ringan daripada tujuh satelit, Ganymede, Titan, Callisto, Io, Bulan, Europa, dan Triton. Massanya jauh lebih ringan daripada yang diperkirakan sebelum Charon ditemukan.
Pluto memiliki dua kali diameter dan dua belas kali massa planet katai Ceres, objek terbesar di sabuk asteroid. Pluto memiliki massa yang lebih ringan daripada planet katai Eris, objek trans-Neptunus yang ditemukan tahun 2005, namun Pluto memiliki diameter yang lebih besar (2370 km) daripada perkiraan diameter Eris (2326 km).
Penentuan ukuran Pluto sulit dilakukan karena kondisi atmosfer dan kemungkinan asap hidrokarbon. Pada Maret 2014, Lellouch, de Bergh et al. menerbitkan temuan terkait rasio percampuran metana di atmosfer Pluto yang konsisten denagn diamter Pluto di atas 2360 km; "tebakan terbaik" mereka adalah 2368 km. Tanggal 13 Juli 2015, misi Long Range Reconnaissance Imager "New Horizons" NASA menetapkan diameter Pluto sepanjang.
Pluto memiliki atmosfer tipis terdiri atas nitrogen (N), metana (CH), dan karbon monoksida (CO) yang eksis dalam keadaan kesetimbangan bersama es di permukaannya. Tekanan permukaan bervariasi antara 6.5 hingga 24 bar (0.65 hingga 2.4 Pa), kira-kira satu juta sampai 100000 kali lebih rendah daripada tekanan atmosfer Bumi. Orbit elips Pluto diperkirakan memiliki dampak besar terhadap
atmosfernya; seiring Pluto bergerak menjauhi Matahari, atmosfernya perlahan membeku. Saat Pluto mendekati Matahari, suhu permukaan padat Pluto meningkat sehingga esnya menyublim. Layaknya keringat yang mendinginkan tubuh ketika menguap dari kulit, proses sublimasi ini turut mendinginkan permukaan Pluto.
Metana, gas rumah kaca kuat, di atmosfer Pluto menciptakan inversi suhu dengan suhu udara rata-rata 36 K lebih hangat 10 km di atas permukaan. Atmosfer bawahnya memiliki kandungan metana yang lebih tinggi daripada atmosfer atasnya.
Ketika Pluto menjauhi Matahari tahun 2002, tekanan atmosfernya (0.3 Pa) lebih tinggi daripada tahun 1988, karena pada tahun 1987 kutub selatan Pluto muncul untuk pertama kalinya dalam 120 tahun. Hal ini menyebabkan es nitrogen menyublim dari kutub. Butuh beberapa dasawarsa agar nitrogen ini memadat lagi dan menyatu dengan kutub utara Pluto yang gelap.
Pluto diketahui memiliki lima satelit alami: Charon, pertama kali diidentifikasi tahun 1978 oleh astronom James Christy; Nix dan Hydra, keduanya ditemukan tahun 2005; Kerberos, ditemukan tahun 2011; dan Styx, ditemukan tahun 2012. Orbit satelit-satelit ini melingkar (eksentrisitas  0006) dan sebidang dengan ekuator Pluto (inklinasi  1°), sehingga miring 120° relatif terhadap orbit Pluto. Sistem Plutonian sangat
lengkap: lima satelit ini mengorbit di dalam 3% wilayah yang memungkinkan orbit langsung secara stabil. Charon mengorbit dekat dengan Pluto. Charon cukup besar agar berada dalam kesetimbangan hidrostatis dan memindahkan barisenter sistemnya ke luar Pluto. Di luar Charon terdapat satelit-satelit sirkumbiner kecil bernama Styx, Nix, Kerberos, dan Hydra.
Periode orbit semua satelit Pluto terhubung dalam sistem resonansi orbit dan resonansi dekat. Bila mempertimbangkan presesi, periode orbit Styx, Nix, dan Hydra memiliki rasio pasti 18:22:33. Terdapat pula urutan rasio terdekat 3:4:5:6 antara periode Styx, Nix, Kerberos, dan Hydra dengan periode Charon; nilai tersebut mendekati pasti bila urutannya dibalik.
Sistem Pluto-Charon merupakan satu dari sedikit sekali sistem di Tata Surya yang barisenternya terletak di atas permukaan primer (contoh kecilnya 617 Patroclus, contoh besarnya Matahari dan Yupiter). Sistem ini dan ukuran besar Charon relatif terhadap Pluto membuat para astronom menjulukinya planet katai ganda. Sistem ini juga tidak lazim di antara sistem-sistem planet karena masing-masing planet terkunci secara pasang surut
dengan satu sama lain. Charon selalu menghadapkan wajah yang sama ke Pluto, dan Pluto selalu menghadapkpan wajah yang sama ke Charon. Dari posisi setiap benda, benda lawannya selalu berada di posisi langit yang sama atau selalu kabur. Ini juga berarti bahwa periode rotasi setiap benda sama dengan waktu yang dibutuhkan bagi seluruh sistem untuk berotasi mengitari
pusat gravitasi bersamanya. Pada tahun 2007, pengamatan oleh Observatorium Gemini terhadap jejak-jejak amonia hidrat dan kristal air di permukaan Charon membuktikan adanya krio-geyser aktif.
Satelit-satellit Pluto diyakini terbentuk lewat tabrakan antara Pluto dan benda berukuran serupa pada awal sejarah Tata Surya. Tabrakan ini melepaskan material yang bertumpuk menjadi satelit di sekitar Pluto. Namun demikian, Kerberos memiliki albedo yang lebih rendah daripada albedo satelit-satelit Pluto lainnya sehingga tidak mungkin terbentuk melalui tabrakan besar.
Asal usul dan identitas Pluto telah membingungkan para astronom. Salah satu hipotesis awal menyatakan bahwa Pluto adalah satelit Neptunus yang dikeluarkan dari orbitnya oleh satelit terbesar, Triton. Gagasan ini akhirnya ditolak setelah studi dinamika orbit kedua planet menunjukkan bahwa fenomena seperti itu mustahil terjadi.
Tempat sejati Pluto di Tata Surya mulai terungkap pada tahun 1992 ketika para astronom mulai menemukan benda-benda es kecil di luar Neptunus yang lebih kecil daripada Pluto baik orbit, ukuran, maupun komposisinya. Populasi trans-Neptunus ini diyakini menjadi sumber berbagai komet periode rendah. Para astronom sekarang percaya bahwa Pluto adalah anggota sabuk Kuiper terbesar,
sabuk objek stabil antara 30 dan 50 SA dari Matahari. Per 2011, survei abuk Kuiper sampai magnitudo 21 hampir selesai dan benda-benda berukuran Pluto lainnya yang tersisa diperkirakan berada di luar 100 SA dari Matahari. Seperti objek-objek sabuk Kuiper (KBO) lainnya, Pluto memiliki fitur yang sama seperti komet; misalnya, angin matahari perlahan meniupkan permukaan Pluto ke luar
angkasa layaknya komet. Menurut salah satu klaim, apabila Pluto diletakkan di tempat yang sama seperti Bumi, Pluto akan memiliki ekor seperti komet pada umumnya. Klaim ini diragukan dengan alasan kecepatan lepas Pluto terlalu tinggi sehingga perilaku mirip komet ini tidak mungkin terjadi.
Meski Pluto adalah objek sabuk Kuiper terbesar yang pernah ditemukan, satelit Neptunus, Triton, yang ukurannya agak lebih besar daripada Pluto, memiliki kemiripan geologi dan atmosfer dan diyakini sebagai objek sabuk Kuiper yang terperangkap. Eris (baca di atas) memiliki ukuran yang kurang lebih sama dengan Pluto (dengan massa yang lebih besar) tetapi tidak
dianggap sebagai bagian populasi sabuk kuiper. Eris justru dianggap sebagai anggota populasi terkait yang disebut piringan tersebar.
Sejumlah objek sabuk Kuiper seperti Pluto berada dalam resonansi orbit 2:3 dengan Neptunus. KBO yang memiliki resonansi orbit ini disebut "plutino", istilah yang diturunkan dari nama Pluto.
Seperti anggota sabuk Kuiper lainnya, Pluto dipercayai sebagai planetesimal endapan: komponen piringan protoplanet asli di sekitar Matahari yang gagal menggumpal menjadi planet. Sebagian besar astronom sepakat bahwa posisi Pluto saat ini disebabkan oleh migrasi dadakan Neptunus pada awal pembentukan Tata Surya. Seiring pindahnya Neptunus menjauhi Matahari, Neptunus mendekati
objek-objek di protosabuk Kuiper, menangkap satu objek (Triton), mengunci objek lainnya ke dalam resonansi orbit, dan melempar objek lainnya ke orbit yang kacau. Objek-objek di piringan tersebar, kawasan tak stabil yang tumpang tindih dengan sabuk Kuiper, diyakini terbentuk akibat interaksi dengan resonansi migrasi Neptunus. Model komputer buatan
Alessandro Morbidelli dari Observatoire de la Côte d'Azur di Nice tahun 2004 menunjukkan bahwa migrasi Neptunus ke sabuk Kuiper bisa saja dipicu oleh pembentukan resonansi 1:2 antara Yupiter dan Saturnus sehingga menghasilkan dorongan gravitasi yang mendorong Uranus dan Neputunus ke orbit yang lebih tinggi dan membuat keduanya bertukar tempat; jarak Neptunus dari Matahari pun berlipat ganda.