Sao Diêm Vương

| image = Pluto in True Color - High-Res.jpg
| caption = Bán cầu Bắc của Sao Diêm Vương có màu sắc thực, được chụp bởi tàu thăm dò New Horizons của NASA vào năm 2015. Điểm nổi bật nhất trong hình, có thể nhìn thấy vùng đồng bằng tươi sáng, trẻ trung của Tombaugh Regio và Sputnik Planitia ở bên phải. Nó tương phản với địa hình tối tăm và sần sùi hơn của Cthulhu Macula ở phía dưới bên trái. Do độ nghiêng 122,53° của Sao Diêm Vương tại trục của nó, bán cầu nam hầu như không thể nhìn thấy trong bức hình này; đường xích đạo chạy qua Cthulhu Macula và các phần phía nam của Sputnik Planitia.}}
| discoverer = Clyde W. Tombaugh
| discovered = 18 tháng 2 năm 1930
| discovery_site = Đài thiên văn Lowell
| mpc_name = (134340) Pluto
| named_after = Pluto
| mp_category =

| orbit_ref =
| epoch = J2000
| aphelion =

tháng 2, 2114

| perihelion =
(set Observer Location to @0 to place the observer at the center of the Sun-Jupiter system)
}}
| semimajor =

| eccentricity = 0,2488
| inclination =
17,16° so với mặt phẳng hoàng đạo11,88° so với xích đạo Mặt Trời
| asc_node = 110,299°
| arg_peri = 113,834°
| period =

| synodic_period = 366,73 ngày
0,1868 Trái Đất
| surface_area =

0,035 Trái Đất
}}
| volume =

0,00651 Trái Đất
}}
| mass =

0,00218 Trái Đất|fmt=none}}
0,177 Mặt Trăng

| density = 1,860 ± 0,006 g/cm³
| declination = −6,163°
| magnitude = 13,65 (trung bình là 15,1)
| angular_size = 0,06″ tới 0,11″
| atmosphere_composition = Nitrogen, methane, carbon monoxit
| note = no
| scale_height =
| flattening = 2. Băng nước 3. Silicate và băng nước]]
Kính viễn vọng không gian Hubble cho rằng mật độ Sao Diêm Vương ở trong khoảng 1,8 và 2,1&nbsp;g/cm³, cho thấy thành phần bên trong của nó gồm khoảng 50–70% đá và 30–50% băng.

Có thể quá trình nóng lên đó đang diễn ra ở thời điểm hiện tại, tạo ra một biển nước ngầm bên dưới bề mặt. Tháng 9 năm 2016, các nhà khoa học tại Đại học Brown mô phỏng quá trình va chạm thông qua hình thành vùng đồng bằng Sputnik Planitia, cho thấy nó có thể là kết quả của việc nước lỏng dâng trào từ bên dưới bề mặt sau vụ va chạm, ngụ ý rằng có hiện diện biển nước ngầm nằm dưới bề mặt ở sâu 100&nbsp;km. Cho đến tháng 6 năm 2020, các nhà thiên văn học đã thông báo bằng chứng cho rằng bên dưới bề mặt Sao Diêm Vương có thể chứa đại dương, và do đó nó có khả năng nuôi dưỡng sự sống khi nó mới được hình thành.

Địa chất

Những đặc trưng địa chất nổi bật trên Sao Diêm Vương gồm: Tombaugh Regio (hay còn gọi là vùng "trái tim"), một vùng sáng lớn nhất nằm trên mặt đối diện với Charon. Cũng có dấu hiệu rõ ràng về những dòng chảy sông băng và chúng chảy ra khỏi bồn địa. Khi tàu New Horizons chụp các bức ảnh về bồn địa, nó không có một hố va chạm nào có thể thấy được, cho thấy bề mặt của nó chưa đầy 10 triệu năm tuổi. Những nghiên cứu mới nhất chỉ ra rằng bề mặt có độ tuổi 180.000 năm. Nhóm khoa học thuộc dự án New Horizons đã tóm tắt những phát hiện ban đầu là "Sao Diêm Vương hiện lên nhiều dạng địa mạo, bao gồm cả những dạng địa hình sinh ra từ các quá trình tác động của sông băng và bề mặt - bầu khí quyển cũng như các quá trình va chạm, kiến tạo, có thể có hoạt động núi lửa băng và xói mòn bề mặt hàng loạt".

Kích thước và khối lượng

Đường kính Sao Diêm Vương là 2376,6&nbsp;km. Các quan sát về Sao Diêm Vương khi che khuất với Charon cho phép các nhà khoa học ước tính đường kính của Sao Diêm Vương với con số chính xác hơn, trong khi việc phát minh ra phương pháp quang học thích nghi cho phép họ xác định được hình dạng chính xác của nó. sau đó được sửa đổi là 2.372&nbsp;km vào ngày 24 tháng 7, Áp suất bề mặt trong khí quyển thay đổi từ 6,5 tới 24 μbar. Người ta cho rằng quỹ đạo elip dẹt của Sao Diêm Vương có ảnh hưởng lớn đến khí quyển của nó: khi nó chuyển động ra xa Mặt Trời, bầu khí quyển của nó bị đóng băng dần và rơi trở lại bề mặt. Khi Sao Diêm Vương đến gần Mặt Trời hơn, nhiệt độ bề mặt tăng lên, băng trên bề mặt thăng hoa thành khí. Quá trình này tạo ra hiệu ứng nhà kính ngược; giống như mồ hôi làm lạnh cơ thể khi nó toát ra bề mặt da, sự thăng hoa này làm lạnh bề mặt của Sao Diêm Vương. Các nhà khoa học sử dụng mảng kính thiên văn vô tuyến Submillimeter Array gần đây đã phát hiện ra rằng nhiệt độ trên bề mặt Sao Diêm Vương vào khoảng , lạnh hơn 10 K so với giá trị trước đó.

Do có mặt mêtan, một loại khí nhà kính mạnh, hiện tượng đảo ngược nhiệt độ trong khí quyển của Sao Diêm Vương đã xảy ra, với nhiệt độ trung bình ấm hơn 36&nbsp;K ở độ cao trên 10&nbsp;km so với bề mặt.

Chứng cứ đầu tiên cho thấy Sao Diêm Vương có bầu khí quyển được tìm thấy tại Đài quan sát trên không Kuiper (Kuiper Airborne Observatory) năm 1985, dựa trên quá trình quan sát một ngôi sao bị che khuất bởi Sao Diêm Vương. Khi một thiên thể không có bầu khí quyển di chuyển ra phía trước ngôi sao thì ánh sáng từ ngôi sao bị biến mất một cách đột ngột; trong trường hợp của Diêm Vương Tinh, ngôi sao mờ dần dần đi. Từ tốc độ mờ dần, người ta tính ra được áp suất khí quyển bằng 0,15&nbsp;pascal, xấp xỉ 1/700.000 so với của Trái Đất. Những kết quả này được củng cố mạnh mẽ bằng những quan sát mở rộng trong quá trình che khuất xảy ra vào năm 1988.

Năm 2002, sự kiện Sao Diêm Vương che khuất một ngôi sao khác đã được quan sát và phân tích bởi đội đứng đầu là Bruno Sicardy ở Đài quan sát Paris, James L. Elliot ở MIT, và Jay Pasachoff ở Williams College. Kết quả họ thu được thật ngạc nhiên, áp suất khí quyển ước tính bằng 0,3&nbsp;pascal, cho dù thời điểm này Sao Diêm Vương nằm xa Mặt Trời hơn so với thời điểm năm 1988 và do đó bầu khí quyển phải lạnh và loãng hơn. Một cách giải thích cho sự khác biệt này là năm 1987, cực nam của Sao Diêm Vương bắt đầu đi ra khỏi bóng tối trong suốt 120 năm, gây ra hiện tượng nitơ thăng hoa từ băng ở cực nam. Phải mất hàng thập kỉ để khí nitơ dư thừa ngưng tụ lại trong bầu khí quyển khi nó bị đóng băng trên chỏm băng tối vĩnh cửu ở cực bắc. Các đỉnh nhọn trong biểu đồ dữ liệu từ các nghiên cứu này cho thấy khả năng có gió thổi trong khí quyển của Sao Diêm Vương.

Tháng 10 năm 2006, Dale Cruikshank ở Trung tâm nghiên cứu Ames thuộc NASA (người đồng lãnh đạo dự án New Horizons) và các đồng nghiệp thông báo họ phát hiện ra dấu vết của êtan trong quang phổ trên bề mặt của Sao Diêm Vương. Lượng êtan này được sinh ra từ sự quang phân hay sự phân ly do bức xạ (sự chuyển đổi hợp chất hóa học do ánh sáng hay bức xạ) của mêtan đóng băng trên bề mặt Sao Diêm Vương hay lơ lửng trong bầu khí quyển của nó.

Quỹ đạo và sự tự quay
Quỹ đạo

Chu kỳ quỹ đạo hiện tại của Sao Diêm Vương là khoảng 248&nbsp;năm Trái Đất. Quỹ đạo của nó khác với các hành tinh khác do có độ nghiêng quỹ đạo hơn 17° và tâm sai khoảng 0,25. Chỉ quỹ đạo của Sao Thủy có độ nghiêng đáng kể là khoảng 7° và tâm sai là khoảng 0,2; còn các hành tinh khác thì có quỹ đạo elip với tâm sai rất bé. Tâm sai lớn có nghĩa là một phần của quỹ đạo Sao Diêm Vương gần với Mặt Trời hơn quỹ đạo của Sao Hải Vương. Khi đến gần điểm cận nhật, Sao Diêm Vương ở gần Mặt Trời hơn Sao Hải Vương. Nhưng do độ nghiêng quỹ đạo, điểm cận nhật của nó ở phía bên trên (khoảng 8&nbsp;AU) mặt phẳng hoàng đạo.

Bán trục lớn của quỹ đạo Sao Diêm Vương thay đổi trong khoảng 39,3 đến 39,6&nbsp;AU, và chu kỳ khoảng mỗi 19,95&nbsp;năm (tương ứng với chu kỳ quỹ đạo thay đổi trong khoảng 246 đến 249&nbsp;năm). Hiện tại bán trục lớn và chu kỳ quỹ đạo của Sao Diêm Vương đang dài ra. Quả vậy, phần quỹ đạo Sao Diêm Vương ở gần Mặt Trời hơn quỹ đạo Sao Hải Vương nằm khoảng 8 AU phía trên hoàng đạo, và cũng cách một khoảng tương tự với quỹ đạo Sao Hải Vương. các giao điểm xuống của chúng cũng cách nhau một khoảng cách góc tương tự (xem biểu đồ). Bởi quỹ đạo Sao Hải Vương hầu như phẳng so với mặt phẳng hoàng đạo, Sao Diêm Vương luôn cách xa phía trên khi hai hành tinh ở gần nhau trên quỹ đạo.

Chỉ riêng điều này không đủ để bảo vệ Sao Diêm Vương; các nhiễu loạn (ví dụ, tiến động quỹ đạo) từ các hành tinh, đặc biệt là Sao Hải Vương, sẽ làm thay đổi quỹ đạo Sao Diêm Vương, vì thế trong hàng triệu năm một vụ va chạm có thể xảy ra. Một số cơ cấu khác hay các cơ cấu sẽ hoạt động từ đó. Cơ cấu đáng chú ý nhất là một cộng hưởng chuyển động trung bình với Sao Hải Vương.

Sao Diêm Vương nằm ở 3:2 cộng hưởng khoảng cách chuyển động trung bình với Sao Hải Vương: cứ ba lần Sao Hải Vương quay xung quanh Mặt Trời, Sao Diêm Vương thực hiện điều đó 2 lần. Hai vật thể sau đó sẽ quay trở lại các vị trí ban đầu của chúng và chu kỳ lặp lại, mỗi chu kỳ kéo dài 500 năm. Mô hình này được xác định sao cho, trong mỗi chu kỳ 500 năm, lần đầu tiên Sao Diêm Vương gần điểm cận nhật Sao Hải Vương ở hơn 50° phía sau Sao Diêm Vương. Ở lần cận nhật thứ hai của Sao Diêm Vương, Sao Hải Vương sẽ hoàn thành một vòng nữa và một nửa vòng riêng trên quỹ đạo của nó, và vì thế sẽ ở một khoảng cách tương tự phía trước Sao Diêm Vương. Trên thực tế, khoảng cách tối thiểu giữa Sao Diêm Vương và Sao Hải Vương là hơn 17&nbsp;AU; Sao Diêm Vương thực tế có thời điểm ở gần (11&nbsp;AU) Sao Thiên Vương hơn Sao Hải Vương. Điều này khiến quỹ đạo của chúng không thể thay đổi so với nhau— chu kỳ luôn lặp lại theo cùng cách— và hai vật thể không bao giờ đến được gần nhau. Vì thế, thậm chí khi quỹ đạo của Sao Diêm Vương không quá nghiêng, hai vật thể cũng không bao giờ va chạm nhau. Tuy nhiên, có nhiều sự cộng hưởng và tác động khác ảnh hưởng tới các chi tiết chuyển động tương đối của chúng, và tăng cường tính ổn định của Sao Diêm Vương. Chúng xuất hiện chủ yếu từ hai cơ cấu phụ trợ (ngoài sự cộng hưởng chuyển động trung bình 3:2).

Đầu tiên, cuộc tranh cãi về điểm cận nhật của Sao Diêm Vương, góc giữa điểm nơi nó cắt hoàng đạo và điểm nó ở gần Mặt Trời nhất, đu đưa quanh 90°. Theo một bài báo trích từ Đại học Arizona, khối nitơ đóng băng tích tụ trong các khu vực bị che khuất của hành tinh lùn nên mới gây ra hiện tượng này. Những khối này sẽ khiến vật thể tự định hướng lại, dẫn đến độ nghiêng trục bất thường của nó. Sự tích tụ của nitơ là do khoảng cách rộng lớn của sao Diêm Vương với Mặt Trời. Tại xích đạo, nhiệt độ có thể rơi -210&nbsp;°C, gây ra việc đóng băng nitơ giống như nước bị đóng băng trên Trái Đất.

Vệ tinh

Sao Diêm Vương có năm vệ tinh tự nhiên đã được biết: Charon, lần đầu được xác định năm 1978 bởi nhà thiên văn học James Christy; và hai vệ tinh nhỏ hơn, Nix và Hydra, cả hai cùng được phát hiện năm 2005, và 2 vệ tinh nữa Kerberos & Styx.

Các vệ tinh của Sao Diêm Vương luôn ở gần bề mặt của nó, so với các hệ khác đã được quan sát. Các vệ tinh có thể có tiềm năng quay quanh Sao Diêm Vương lên tới 53% (hay 69%, nếu đi ngược) của bán kính quyển Hill, vùng ảnh hưởng trọng lực ổn định của Sao Diêm Vương. Ví dụ, Psamathe quay quanh Sao Hải Vương ở 40% bán kính Hill. Trong trường hợp Sao Diêm Vương, chỉ 3% của vùng được biết có sự có mặt của các vệ tinh. Theo thuật ngữ của các nhà khoa học, hệ Sao Diêm Vương dường như "quá chật và hầu như trống rỗng." Trong các bức ảnh thu được từ Hubble chụp Sao Diêm Vương trong các ngày 28 tháng 6 năm 2011 và 3 tháng 7 năm 2011 các nhà thiên văn học ở viện SETI ở California đã phát hiện ra thêm một vệ tinh mới thứ tư của Sao Diêm Vương. Vệ tinh được tạm thời gọi là P4 (sau này là Kerberos) có đường kính từ 13 đến 34&nbsp;km và quỹ đạo của nó nằm giữa quỹ đạo của Nix và Hydra.

Hình:7-13-15 Charon image NASA-JHUAPL-SWRI (cropped).jpg|Charon chụp bới New Horizons
Hình:Plutonian system.jpg|Hydra phía trước, Sao Diêm Vương và Charon phía sau, chấm nhỏ bên trái là Nix
Hình:Plutonian system size.svg|So sánh kích thước hệ thống vệ tinh Sao Diêm Vương

Charon

Hệ thống Sao Diêm Vương-Charon rất đáng chú ý vì đây là hệ đôi lớn nhất trong một vài hệ đôi thuộc Hệ Mặt Trời, và được xác định là cặp đôi có khối tâm nằm ngoài bề mặt hành tinh chính (617 Patroclus là một ví dụ nhỏ hơn khác). Điều này và kích thước to lớn của Charon so với Sao Diêm Vương khiến một số nhà thiên văn gọi chúng là một hành tinh đôi lùn. Hệ này cũng khác biệt so với các hệ hành tinh khác ở điểm mỗi vật thể đều khóa thủy triều vật thể kia: Charon luôn quay một phía bề mặt về Sao Diêm Vương, và Sao Diêm Vương cũng luôn quay một mặt về Charon. Nếu một người đứng ở phía bề mặt gần của Sao Diêm Vương, Charon sẽ lơ lửng trên bầu trời mà không chuyển động; nếu người này đi về phía bề mặt bên kia, anh ta sẽ không thể nhìn thấy mặt kia của Charon. Năm 2007, những quan sát của Đài thiên văn Gemini về những dấu vết ammonia hydrate và tinh thể nước trên bề mặt Charon cho thấy sự hiện diện của các mạch nước phun hoạt động.

Nix và Hydra
. Sao Diêm Vương và Charon (bên phải) và Nix (chấm sáng bên trái).]]

Hai vệ tinh khác của Sao Diêm Vương đã được các nhà khoa học sử dụng Kính viễn vọng không gian Hubble chụp ngày 15 tháng 5 năm 2005, và chúng đã nhận được tên định danh tạm thời là S/2005&nbsp;P&nbsp;1 và S/2005&nbsp;P&nbsp;2. Hiệp hội Thiên văn Quốc tế đã chính thức đặt tên cho các vệ tinh mới nhất của Sao Diêm Vương là Nix (hay Pluto&nbsp;II, vệ tinh phía bên trong, trước kia là P&nbsp;2) và Hydra (Pluto&nbsp;III, vệ tinh phía ngoài, trước kia là P&nbsp;1), ngày 21 tháng 6 năm 2006.

Những vệ tinh nhỏ này quay quanh Sao Diêm Vương ở khoảng cách gấp hai và ba lần Charon: Nix ở 48,700 kilômét và Hydra ở 64,800 kilômét từ tâm khối lượng chung của hệ. Chúng có quỹ đạo cùng hướng trên cùng mặt phẳng quỹ đạo như Charon, và rất gần (nhưng không phải ở trong) chuyển động trung bình cộng hưởng quỹ đạo 4:1 và 6:1 với Charon.

Những quan sát Nix và Hydra để xác định các tính chất riêng của chúng đang được tiến hành. Thỉnh thoảng Hydra sáng hơn Nix, cho thấy hoặc nó lớn hơn hoặc những phần khác nhau trên bề mặt của nó có thể có độ sáng khác nhau. Các kích thước được ước tính từ các suất phân chiếu. Quang phổ của hai vệ tinh này tương tự quang phổ của Charon cho thấy một suất phân chiếu 35% như của Charon; các giá trị này khiến Nix được ước tính có đường kính 46&nbsp;km còn Hydra lớn hơn và có đường kính 61&nbsp;km. Những giới hạn trên của đường kính của chúng có thể được ước tính khi lấy suất phân chiếu 4% của các vật thể tối nhất trong Vành đai Kuiper; những giới hạn đó là 137&nbsp;±&nbsp;11&nbsp;km và 167&nbsp;±&nbsp;10&nbsp;km. Ở phía cuối của dãy này, các khối lượng được suy luận chưa tới 0.3% khối lượng Charon, hay 0.03% của Sao Diêm Vương.

Sự khám phá hai vệ tinh nhở hơn cho thấy Sao Diêm Vương có thể có một hệ vành đai biến đổi. Các vụ va chạm của các vật thể nhỏ có thể tạo ra rác hình thành nên các vành đai hành tinh. Dữ liệu từ một cuộc khảo sát quang học kỹ lưỡng của Advanced Camera for Surveys trên Kính viễn vọng vũ trụ Hubble cho thấy không có hệ vành đai nào. Nếu một hệ như vậy tồn tại, hoặc nó mỏng manh như các vành đai Sao Mộc hoặc nó chỉ hạn chế ở chiều rộng chưa tới 1,000&nbsp;km.

Khi chụp ảnh hệ Sao Diêm Vương, những quan sát từ Huble đặt ra các giới hạn với bất kỳ một vệ tinh có thể nào khác. Với độ tin cậy lên tới 90%, không thể có thêm một vệ tinh khác lớn hơn 12&nbsp;km (hay tối đa 37&nbsp;km với suất phân chiếu 0.041) tồn tại bên ngoài ánh chói của Sao Diêm Vương năm giây cung từ hành tinh lùn này. Điều này giả định rằng một vật thể kiểu Charon có suất phân chiếu 0.38; ở mức độ tin cậy 50% giới hạn là 8.

Kerberos và Styx

Hai vệ tinh Kerberos & Styx được phát hiện và công bố, được xác nhận là những vệ tinh mới năm 2011 và 2012 bới Kính viễn vọng không gian Hubble.

Nguồn gốc

Nguồn gốc và đặc điểm của Sao Diêm Vương từ lâu đã là câu hỏi khó đối với các nhà thiên văn học. Trong thập niên 1950 có ý kiến cho rằng Sao Diêm Vương là một vệ tinh đã thoát khỏi Sao Hải Vương, bị vệ tinh lớn nhất hiện nay của ngôi sao này là Triton đẩy bắn ra khỏi quỹ đạo. Ý kiến này đã bị chỉ trích nhiều bởi, như được giải thích ở trên, thực tế Sao Diêm Vương không bao giờ tới gần hành tinh.

Từ năm 1992, các nhà thiên văn học đã bắt đầu khám phá ra nhiều vật thể băng nhỏ phía ngoài Sao Hải Vương tương tự như Sao Diêm Vương không chỉ ở quỹ đạo mà cả ở kích thước và thành phần. Vành đai này, được gọi là Vành đai Kuiper theo một trong những nhà thiên văn học người lần đầu tiên xác định tính chất của các vật thể bên ngoài Sao Hải Vương, được tin là nguồn gốc của nhiều sao chổi chu kỳ ngắn. Các nhà thiên văn học hiện tin rằng Sao Diêm Vương là vật thể lớn nhất Nếu Sao Diêm Vương bị đặt ở gần Mặt Trời như Trái Đất, nó cũng sẽ có một cái đuôi như các sao chổi. Tuyên bố này đã gây ra tranh cãi vì suy luận rằng vận tốc thoát ly của Sao Diêm Vương quá cao để gây ra hiện tượng này. Người ta đề xuất rằng Sao Diêm Vương có thể hình thành từ sự bồi tụ của nhiều sao chổi và các vật thể thuộc vành đai Kuiper.

Dù Sao Diêm Vương là vật thể lớn nhất trong vành đai Kuper đã được phát hiện, Triton, hơi lớn hơn Sao Diêm Vương lại có nhiều đặc điểm khí quyển và thành phần địa chất giống với Sao Diêm Vương và được tin rằng cũng là một vật thể bị bắt khỏi Vành đai Kuiper. Eris (xem bên dưới) cũng lớn hơn Sao Diêm Vương nhưng không bị coi hoàn toàn là một thành viên của Vành đai Kuiper. Thay vào đó, nó được coi là một thành viên của đám vật thể được gọi là đĩa phân tán.

Một số lượng lớn vật thể trong Vành đai Kuiper, như Sao Diêm Vương, có cộng hưởng quỹ đạo 3:2 với Sao Hải Vương. Các vật thể vành đai Kuiper có cộng hưởng quỹ đạo kiểu này được gọi là "plutino", theo tên Pluto.

Giống như các thành viên khác thuộc vành đai Kuiper, Sao Diêm Vương được cho là một vi thể hành tinh còn sót lại; một thành phần trong đĩa tiền hành tinh nguyên thủy xung quanh Mặt Trời không thể kết hợp hoàn toàn để hình thành một hành tinh chính thống. Hầu hết các nhà thiên văn đồng ý rằng Sao Diêm Vương có vị trí hiện tại là do nó trải qua sự di trú đột ngột cùng với Sao Hải Vương trong thời kỳ đầu hình thành Hệ Mặt Trời. Vì Sao Hải Vương di trú ra bên ngoài, nó tiếp cận các vật thể trong Vành đai Kuiper nguyên thủy, dẫn đến việc Triton bị Sao Hải Vương bắt giữ và quay trên quỹ đạo quanh hành tinh này cho đến hiện nay, khóa các vật thể khác rơi vào mức cộng hưởng khác nhau và đẩy các vật thể khác rơi vào những quỹ đạo hỗn loạn. Các vật thể trong đĩa phân tán được cho là đã đặt ở vị trí hiện tại do chúng tác động với mức cộng hưởng chuyển động của Sao Hải Vương. Trước thập kỷ cuối cùng của thế kỷ 20 chưa hề có một nỗ lực thực sự nào nhằm thám hiểm Sao Diêm Vương. Tháng 8 năm 1992, nhà khoa học Robert Staehle của JPL đã gọi điện cho người phát hiện Sao Diêm Vương, Clyde Tombaugh, yêu cầu cho phép viếng thăm hành tinh của ông. "Tôi đã nói rằng ông ta được chào đón ở đó," Tombaugh sau này nhớ lại, "dù ông ta sẽ phải có một chuyến bay dài và lạnh giá." Dù đã có khoảnh khắc sớm này, năm 2000, NASA đã hủy bỏ phi vụ Pluto Kuiper Express, với các lý do chi phí gia tăng và những chậm trễ trong việc chế tạo phương tiện phóng.

Sau một cuộc chiến chính trị căng thẳng, một phi vụ mới tới Sao Diêm Vương, với cái tên New Horizons, đã được chính phủ Hoa Kỳ cung cấp chi phí năm 2003. New Horizons được phóng thành công ngày 19 tháng 1 năm 2006. Lãnh đạo sứ mệnh, S. Alan Stern, xác nhận rằng một số tro từ thi hài Clyde Tombaugh, đã mất năm 1997, đã được đặt trên con tàu.

Đầu năm 2007 lợi dụng hỗ trợ hấp dẫn từ Sao Mộc. Lần tiếp cận gần nhất của nó tới Sao Diêm Vương đã diễn ra ngày 14 tháng 7 năm 2015; những quan sát khoa học với Sao Diêm Vương sẽ bắt đầu từ năm tháng trước cuộc tiếp cận gần và sẽ tiếp tục ít nhất một tháng sau lần gặp mặt. New Horizons đã chụp những bức ảnh đầu tiên (từ xa) về Sao Diêm Vương hồi cuối tháng 9 năm 2006, trong cuộc thử nghiệm thiết bị Long Range Reconnaissance Imager (LORRI). Các bức ảnh, được chụp từ khoảng cách xấp xỉ 4.2 tỷ km, xác nhận khả năng thám sát các mục tiêu xa của tàu vũ trụ, khả năng cần thiết để tiến tới gần Sao Diêm Vương và các vật thể khác trong Vành đai Kuiper.

New Horizons sẽ sử dụng một gói cảm biến từ xa gồm các thiết bị hình ảnh và thiết bị radio khảo sát khoa học, cũng như máy quang phổ và các thiết bị khác, để xác định địa chất và hình thái của Sao Diêm Vương cùng vệ tinh Charon của nó, vẽ bản đồ thành phần bề mặt hai vật thể và phân tích khí quyển trung tính của Sao Diêm Vương cùng tỷ lệ tốc độ thoát của nó. New Horizons cũng sẽ chụp ảnh bề mặt Sao Diêm Vương và Charon.

Sự khám phá các vệ tinh Nix và Hydra có thể đặt ra những thách thức chưa được dự tính với tàu vụ trụ. Những vụn rác từ các vụ va chạm giữa các vật thể trong Vành đai Kuiper và các vệ tinh nhỏ hơn, với tốc độ thoát khá nhỏ của chúng, có thể tạo ra một vòng đai gồm nhiều mảnh vỡ thiên thạch nhỏ. Nếu New Horizons phải bay qua một vòng đai như vậy, nhiều khả năng vi thiên thạch có thể gây hư hại cho con tàu. Tương tự, một hình ảnh tương tự chứa bên trong thiết bị Voyager Golden Record được đặt trong tàu vũ trụ Voyager 1 và Voyager 2 (cũng được phóng hồi thập niên 1970) có bao gồm dữ liệu về Sao Diêm Vương và cũng thể hiện nó như hành tinh thứ chín. Nhân vật Pluto trong các bộ phim hoạt hình của Disney, xuất hiện năm 1930, cũng được đặt tên đó để kỷ niệm hành tinh này. Năm 1941, Glenn T. Seaborg đã đặt tên cho nguyên tố mới được tạo ra là plutoni để vinh danh Sao Diêm Vương, và cũng để giữ truyền thống đặt tên các nguyên tố theo các hành tinh mới được tìm ra (urani theo Sao Thiên Vương (Uranus), neptuni theo Sao Hải Vương (Nepturne), dù truyền thống này cũng được sử dụng đối với một số vật thể không phải hành tinh: ceri được đặt theo tên Ceres và palladi theo tên Pallas).

Những khám phá mới dẫn tới tranh cãi
Sự khám phá Vành đai Kuiper và mối quan hệ của Sao Diêm Vương với vành đai này khiến nhiều người đặt câu hỏi liệu Sao Diêm Vương có nên được coi là một vật thể riêng biệt khỏi vành đai hay không. Năm 2002, vật thể 50000 Quaoar thuộc vành đai được phát hiện, với đường kính khoảng 1,280 kilômét, bằng một nửa Sao Diêm Vương. Năm 2004, những người khám phá 90377 Sedna đã đặt một giới hạn trên là 1,800 kilômét đường kính, gần bằng đường kính Sao Diêm Vương 2,320 kilômét vào năm đó. Giống như Ceres cuối cùng bị mất tư cách hành tinh sau sự khám phá các tiểu hành tinh khác, vì thế, vấn đề được đặt ra, Sao Diêm Vương phải được xếp hạng lại như một trong những vật thể thuộc vành đai Kuiper.

Ngày 29 tháng 7 năm 2005, sự khám phá một vật thể ngoài Sao Hải Vương được thông báo. Được đặt tên Eris, lúc đầu nó hơi lớn hơn Sao Diêm Vương và là vật thể lớn nhất được phát hiện trong Hệ Mặt Trời từ khi phát hiện Triton năm 1846. Những người phát hiện ra nó và báo chí ban đầu gọi nó là "hành tinh thứ mười", dù không có sự đồng thuật chính thức ở thời điểm đó về việc có nên gọi nó là một hành tinh hay không. Những người khác trong giới thiên văn học coi sự khám phá là lý lẽ mạnh mẽ nhất đòi hỏi xếp hạng lại Sao Diêm Vương như một tiểu hành tinh.

Những đặc tính gây tranh cãi khác của Sao Diêm Vương là vệ tinh lớn, Charon, và khí quyển của nó. Những đặc tính này có lẽ không phải duy nhất của Sao Diêm Vương: nhiều vật thể ngoài Sao Hải Vương khác cũng có vệ tinh, và quang phổ của Eris cho thấy bề mặt nó có thành phần tương tự Sao Diêm Vương. Nó cũng có một vệ tinh, Dysnomia, được phát hiện tháng 9 năm 2005.

Giám đốc các viện bảo tàng và cung thiên văn thỉnh thoảng gây ra tranh cãi khi bỏ Sao Diêm Vương khỏi các mô hình hành tinh của Hệ Mặt Trời. Một số lần hành động đó là có chủ ý; Cung thiên văn Hayden mở cửa trở lại sau khi được sửa chữa năm 2000 với một mô hình chỉ gồm tám hành tinh. Cuộc tranh cãi đã được đưa lên trang đầu các báo ở thời điểm đó.

Đại hội Hiệp hội Thiên văn Quốc tế

Từ 16 đến 24 tháng 8 năm 2006, 3.000 nhà thiên văn học và nhà khoa học thuộc Hiệp hội Thiên văn Quốc tế (IAU) đã gặp nhau tại Praha, Cộng hòa Séc để thảo luận về định nghĩa hành tinh. Tổ chức này có kế hoạch chính thức đưa ra định nghĩa hành tinh, và từ đó để xác định Sao Diêm Vương là hành tinh, hành tinh lùn (dwarf planet) hay là một thiên thể vành đai Kuiper (KBO). Ban đầu, tổ chức này có ý định phân loại Sao Diêm Vương cùng với 2003 UB313 và các thiên thể hình cầu thuộc loại thiên thể ngoài Sao Hải Vương mà có thể sẽ được phát hiện ra, là các hành tinh, mặc dù chúng rất "gần gũi" với Sao Diêm Vương. Ceres và vệ tinh tự nhiên Charon của Sao Diêm Vương, cũng được xem như là các hành tinh lùn.

Tuy nhiên, đến ngày 24 tháng 8 năm 2006, dự định ban đầu đã có thay đổi. Theo nghị quyết 5A được thông qua, 3 tiêu chí để một thiên thể được coi là hành tinh trong Hệ Mặt Trời như sau:
Thiên thể phải có quỹ đạo quanh Mặt Trời và bản thân nó không phải là một ngôi sao.
Thiên thể phải có khối lượng đủ lớn để lực hấp dẫn của chính nó tạo cho nó dạng cân bằng thủy tĩnh (gần như hình cầu).
Thiên thể phải có khối lượng vượt trội so với các thiên thể khác quanh vùng quỹ đạo của mình.

Sao Diêm Vương không đáp ứng được tiêu chí thứ ba, vì quỹ đạo rất dẹt của nó cắt quỹ đạo Sao Hải Vương, là hành tinh lớn hơn nó nhiều.

Theo nghị quyết 6A, Sao Diêm Vương được phân loại là hành tinh lùn (cùng loại với nó là Ceres và Eris). Ngày 7 tháng 9 năm 2006, Sao Diêm Vương đã được ấn định số tiểu hành tinh 134340, do Trung tâm Minor Planet, cơ quan chính thức chịu trách nhiệm thu thập dữ liệu về các tiểu hành tinh và sao chổi trong hệ mặt trời, đưa ra. Nó được công nhận là hình mẫu cho một loại thiên thể mới gồm các thiên thể phía ngoài Sao Hải Vương.<!--

}}

Xem thêm
Vật thể ngoài Sao Hải Vương
Vành đai Kuiper
Các vật thể trong Hệ Mặt Trời từng được coi là hành tinh

Liên kết ngoài


Sao Diêm Vương Pluto trên trang web của NASA
Pluto Fact Sheet - Số liệu NASA về Sao Diêm Vương cập nhật 3/7/2013
NASA's Hubble Reveals Possible New Moons Around Pluto - Thông báo của NASA về 2 vệ tinh mới tìm thấy của Diêm vương tinh 31/10/2005
New Horizons: NASA's Pluto-Kuiper Belt Mission
Pluto Kuiper Express
Pluto and the Developing Landscape of Our Solar System IAU