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이 이름은 곧 널리 사용되기 시작했다. 1930년 [[월트 디즈니]]는 [[미키 마우스]]의 개 동료로 [[플루토 (디즈니)|플루토]]를 만들었는데, 디즈니 애니메이터 벤 샤프스틴은 왜 그런 이름이 붙여졌는지 확언하지 못했다.<ref name="Heinrichs2006">
{{웹 인용| title = Dwarfed by comparison| first = Allison M.| last = Heinrichs| work = Pittsburgh Tribune-Review| url = http://www.pittsburghlive.com/x/pittsburghtrib/news/cityregion/s_467650.html| year = 2006| accessdate = 2007-03-26}}</ref> [[1941년]]에 [[글렌 T. 시보그]]는 [[우라늄]] (천왕성), [[넵투늄]] (해왕성) 등 새롭게 발견된 행성의 이름을 원소의 이름에 붙이던 관습에 따라 명왕성 다음으로 만들어진 새 원소에 [[플루토늄]]이라는 이름을 붙였다.<ref name="ClarkHobart2000">{{웹 인용| last1 = Clark| first1 = David L.| last2 = Hobart| first2 = David E.| year = 2000| title = Reflections on the Legacy of a Legend| url = http://www.fas.org/sgp/othergov/doe/lanl/pubs/00818011.pdf| accessdate = 2011-11-29}}</ref>
 
 
이 [[플루토]](그리스 신화에서는 [[하데스]])에 해당하는 [[한자 문화권]]에서 사용하고 있는 「명왕성(冥王星)」이라는 이름은 [[일본인]] [[노지리 호에이]](野尻抱影)의 아이디어로, [[1930년]] [[10월]]호 《과학화보》[[잡지|誌]]에 새로 발견된 행성에 붙일 이름으로 ‘유왕성’(幽王星)이라는 이름과 함께 제안한 것이며, Pluto의 한자의역이라 할 수 있다. <ref>Steve Renshaw and Saori Ihara (2000). [http://www2.gol.com/users/stever/nojiri.htm "A Tribute to Houei Nojiri"]. 이 명칭을 먼저 사용한 것은 일본의 교토 천문대이며, 도쿄 천문대는 그리스계 영어명칭인 Pluto를 그대로 옮긴 プルート를 쓰다가 나중에 한자명을 정식으로 채택하였다. Retrieved 2007-06-12.</ref> 중국에서는 [[1933년]] 무렵에 이 이름을 채택해 사용하기 시작했으며, 한국어 명칭인 명왕성은 정확히 채택된 시기는 알 수 없으나, 일본, 중국과 같은 한자이기 때문에 비슷한 시기에 일본을 통해 자연스럽게 보급된 것으로 보인다. 같은 한자권이지만 [[베트남어]]에서는 이 행성에 [[힌두교]]와 [[불교]]에서 지옥의 수호신인 염마(閻魔)에서 따온 Diêm Vương Tinh(염왕성 閻王星) 또는 Sao Diêm Vương(염마의 별)이라는 독자적 명칭을 쓰고 있다.
 
== 물리적 특성 ==
[[File:Pluto map.jpg|thumb|300px|right|[[NASA]], [[ESA]] 그리고 마크 W. 뷰이가 작성한 명왕성의 표면 지도.]]
[[File:PlutoColorMap HST2002-2003.jpg|thumb|다양한 색상과 [[알베도]]를 보여주는 허블 우주 망원경의 명왕성 표면 지도.]]
[[File:Pluto-map-hs-2010-06-a-faces.jpg|thumb|여러 방향에서 본 명왕성의 모습]]
 
지구로부터 거리가 워낙 멀기 때문에 명왕성을 자세히 조사하기는 어렵다. [[2015년]] [[뉴 허라이즌스 호]]가 명왕성에 도착하기 전까지는 아직 확인할 수 없는 사항들이 많다.<ref name="newhorizons">{{웹 인용| title = 드디어 탐사선이 명왕성으로 출발해 (Space Probe Heads To Pluto—Finally)| publisher = CBS News| date = 2006-01-19| url = http://www.cbsnews.com/stories/2006/01/19/tech/main1219891.shtml| accessdate = 2007-04-14}}</ref>
 
=== 모양새, 표면 ===
 
명왕성의 [[겉보기등급]]은 평균 15.1등급이고, 근일점에서는 13.65 등급까지 밝아진다.<ref name="Pluto Fact Sheet">{{웹 인용| author = D. R. Williams| title = Pluto Fact Sheet| publisher = NASA| date = September 7, 2006| url = http://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/plutofact.html| accessdate = 2007-03-24}}</ref> 맨눈으로는 관측할 수 없고 구경이 30cm 정도는 되는 망원경이 필요하다. <ref name="SSC2002">{{cite web| url = http://www.science.edu.sg/ssc/detailed.jsp?artid=1950&type=6&root=6&parent=6&cat=66| title = This month Pluto's apparent magnitude is m=14.1. Could we see it with an 11" reflector of focal length 3400 mm?| year = 2002| publisher = Singapore Science Centre| accessdate = 2011-11-29| archiveurl = http://web.archive.org/web/20051111151435/http://www.science.edu.sg/ssc/detailed.jsp?artid=1950&type=6&root=6&parent=6&cat=66| archivedate = November 11, 2005}}</ref> [[각지름]]이 0.11" 밖에 되지 않기 때문에 그냥 별처럼 보이고, 큰 망원경으로도 고리 등은 관측할 수 없다.
 
표면 지도는 1980년대에 최초로 만들어지기 시작했는데, 위성 카론과의 [[식 (천문)|식]]에 의한 밝기 변화를 이용했다. 예를 들어 카론이 명왕성의 밝은 부분을 가렸을 때와, 어두운 부분을 가렸을 때 전체 밝기가 변화하는 정도가 다르므로, 이를 이용해 표면의 어느 부분이 밝고 어느 부분이 어두운지를 알아낼 수 있다. 여러 관측 결과들을 컴퓨터를 이용해 처리해서, 최종적인 밝기 지도를 만들 수 있었다. 이 방법으로 시간에 따른 밝기의 변화 또한 추적할 수 있었다.<ref name="YoungBinzelCrane2000">{{cite journal| title = A Two-Color Map of Pluto Based on Mutual Event Lightcurves| first1 = E. F.| last1 = Young| first2 = R. P.| last2 = Binzel| first3 = K.| last3 = Crane| journal = Bulletin of the American Astronomical Society| volume = 32| page = 1083| place = AA(SwRI), AB(M.I.T.), AC (Boulder High School)| bibcode = 2000DPS....32.4601Y| year = 2000}}</ref><ref name="BuieTholenHorne1992">{{cite journal| doi = 10.1016/0019-1035(92)90129-U| last1 = Buie| first1 = M. W.| last2 = Tholen| first2 = D. J.| last3 = Horne| first3 = K.| year = 1992| title = Albedo maps of Pluto and Charon: Initial mutual event results| journal = Icarus| volume = 97| issue = 2| pages = 221–227| bibcode = 1992Icar...97..211B| url = http://www.boulder.swri.edu/~buie/biblio/pub015.html}}</ref>
 
현재의 지도는 훨씬 높은 [[분해능]]을 가지는 [[허블 우주 망원경]]을 이용해 만들어낸 것으로, 수백 킬로미터 단위의 변화를 확인할 수 있고, 극지방과 가장 밝은 지역을 확인할 수 있는 등 조금 더 디테일하다.<ref name="Buie_web_map">{{cite web| url = http://www.boulder.swri.edu/~buie/pluto/hrcmap.html| title = 명왕성 지도 정보 (Pluto map information)| last = Buie| first = Marc W.| accessdate = February 10, 2010}}</ref><ref name="Buie_2010 surface-maps">{{cite journal| doi = 10.1088/0004-6256/139/3/1128| last1 = Buie| first1 = Marc W.| last2 = Grundy| first2 = William M.| last3 = Young| first3 = Eliot F.| last4 = Young| first4 = Leslie A.| last5 = Stern| first5 = S. Alan| year = 2010| title = Pluto and Charon with the Hubble Space Telescope: II. Resolving changes on Pluto's surface and a map for Charon| journal = Astronomical Journal| volume = 139| issue = 3| pages = 1128–1143| url = http://www.boulder.swri.edu/~buie/biblio/pub073.html| bibcode = 2010AJ....139.1128B}}</ref> 이 지도를 만드는 데에도 허블 망원경이 보내온 몇 픽셀에 가장 잘 맞는 표면 지도를 찾기 위해서 매우 복잡한 컴퓨터 처리가 필요했다.<ref name="Buie_mapmaking">{{cite web| url = http://www.boulder.swri.edu/~buie/pluto/mapstory.html| title = 명왕성 지도는 어떻게 만들어졌나 (How the Pluto maps were made)| last1 = Buie| first1 = Marc W.| accessdate = February 10, 2010}}</ref> 여기에 사용된 허블 망원경의 2개 카메라는 더이상 작동하지 않기 때문에, [[2015년]]까지는 이 지도가 명왕성의 가장 정밀한 지도가 될 것이다.<ref name="Buie_mapmaking" />
 
이 지도들이나 명왕성의 적외선 스펙트럼의 주기적인 변화 등을 참고해 보면, 명왕성의 표면은 색상이나 밝기가 꽤 다양고 변화가 큰 편으로,<ref name="Buie_2010 light curve">{{cite journal| doi = 10.1088/0004-6256/139/3/1117| last1 = Buie| first1 = Marc W.| last2 = Grundy| first2 = William M.| last3 = Young| first3 = Eliot F.| last4 = Young| first4 = Leslie A.| last5 = Stern| first5 = S. Alan| year = 2010| title = Pluto and Charon with the Hubble Space Telescope: I. Monitoring global change and improved surface propertices from light curves| journal = Astronomical Journal| volume = 139| issue = 3| pages = 1117–1127| url = http://www.boulder.swri.edu/~buie/biblio/pub072.html| bibcode = 2010AJ....139.1117B}}</ref> 태양계에서 색상 대비가 가장 뚜렷한 별들 중 하나에 속한다. 표면 색상은 차콜 블랙이나 어두운 오렌지색에, 흰색도 보인다.<ref name="Hubble2010">{{cite web| url = http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2010/06/full/| title = 허블 망원경을 이용한 명왕성의 새로운 지도가 표면 변화를 보여주다 (New Hubble Maps of Pluto Show Surface Changes)| date = February 4, 2010<!-- 01:00&nbsp;pm (EST)-->| publisher = News Release Number: STScI-2010-06| accessdate = February 10, 2010}}</ref> [[화성]]보다는 훨씬 붉은 기가 적고, 색상으로 따지면 [[이오 (위성)|이오]]와 훨씬 비슷하고 오렌지색이 좀더 강하다.<ref name="Buie_2010 surface-maps" />
 
[[1994년]]과 [[2002년]]-[[2003년]]에는 명왕성 표면에 변화가 있는데, 북극 지방이 밝아지고 남쪽 반구는 어두워졌다.<ref name="Hubble2010" /> 또한 전체적으로 붉은색이 [[2000년]]-[[2002년]] 사이에 크게 증가했는데,<ref name="Hubble2010" /> 이런 변화는 계절 변화와 더불어 명왕성 대기의 [[승화]] 작용이 명왕성의 큰 궤도 경사각과 이심률로 인해서 증폭되었기 때문인 것 같다.<ref name="Hubble2010" />
 
표면을 [[분광학]]적으로 분석해 보면 98% 이상이 고체 [[질소]]로 구성되어 있고, [[메탄]]과 [[일산화탄소]]도 약간 존재한다.<ref name="tobias">{{cite journal| title = 명왕성 표면의 얼음과 대기 조성 (Surface Ices and the Atmospheric Composition of Pluto)| author = Tobias C. Owen| journal = Science| year = 1993| volume = 261| issue = 5122| pages = 745–748| doi = 10.1126/science.261.5122.745| pmid = 17757212| bibcode = 1993Sci...261..745O| author-separator = ,| author2 = Ted L. Roush| display-authors = 2| last3 = Cruikshank| first3 = D. P.| last4 = Elliot| first4 = J. L.| last5 = Young| first5 = L. A.| last6 = De Bergh| first6 = C.| last7 = Schmitt| first7 = B.| last8 = Geballe| first8 = T. R.| last9 = Brown| first9 = R. H.| last10 = Bartholomew| first10 = M. J.}}</ref> 카론을 향한 쪽 반구에 메탄 얼음이 좀더 많고, 반대쪽 반구에는 질소와 일산화탄소 얼음이 조금 더 많다.<ref name="Boyle1999-MSNBC">{{cite news| url = http://www.msnbc.msn.com/id/3077880/| publisher = MSNBC| title = Pluto regains its place on the fringe| first = Alan| last = Boyle| date = 1999-02-11| accessdate = 2007-03-20}}</ref>
 
=== 구조 ===
[[File:Pluto-cutaway.svg|thumb|명왕성의 이론적인 구조 (2006)<ref name="Hussmann2006" /> <br /> '''1.''' 고체 질소<ref name="tobias" /> <br /> '''2.''' 얼음 (물) <br /> '''3.''' 바위층]]
 
허블 망원경의 관측에 따르면 명왕성의 밀도는 1.8 ~ 2.1 g/cm<sup>3</sup> 정도 되고, 내부 조성은 질량의 대략 50~70% 정도는 바위층이, 30~50% 정도는 얼음이 차지할 것으로 보인다. [[방사성 붕괴]]를 일으키는 원소들이 얼음을 충분히 가열해 주어 바위층과 얼음층은 분리되어 있을 것으로 생각되고, 바위층은 밀도가 높은 [[핵 (지질학)|핵]]을 형성하고 얼음층은 [[맨틀]]을 형성하고 있을 것이다. 핵의 지름은 대략 1700km 정도일 것으로 가정하고 있고, 이는 명왕성 직경의 70%이다.<ref name="Hussmann2006">{{cite doi |10.1016/j.icarus.2006.06.005 }}</ref> 내부 가열이 오늘날까지 지속되고 있다면 핵과 맨틀 사이에 100~180km 정도 두께의 액체 물층이 형성되어 있을 수도 있다.<ref name="Hussmann2006" /><ref name="pluto.jhuapl Inside Story">{{cite web| title = The Inside Story| publisher = Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory| work = pluto.jhuapl.edu&nbsp;– NASA New Horizons mission site| url = http://pluto.jhuapl.edu/science/everything_pluto/9_insideStory.php| year = 2007| accessdate = 2014-02-15}}</ref> [[독일 우주항공 센터]]의 행성 연구 기관의 계산에 따르면 명왕성의 밀도-반지름 비율은 (천왕성이나 토성의 위성들 같은) 얼음 위성들과 (목성의 이오 같은) 바위 위성들의 중간쯤에 위치하고, [[트리톤 (위성)|트리톤]]과도 비슷하다.<ref name="three-up-mess">[http://solarsystem.dlr.de/TP/aufbau_en.shtml DLR Interior Structure of Planetary Bodies] [http://solarsystem.dlr.de/TP/images/gross/radius_density.jpg DLR Radius to Density] [http://www.dlr.de/pf/en/desktopdefault.aspx/tabid-4772/7910_read-14650/ The natural satellites of the giant outer planets...]</ref>
 
=== 질량과 크기 ===
[[File:Pluto, Earth size comparison.jpg|thumb|left|upright|명왕성의 부피는 지구의 0.6% 수준이다.]]
 
[[1978년]] 위성 카론의 발견으로 인해서, [[케플러 제 3법칙]]을 이용하여 명왕성의 질량을 알아내는 것이 가능해졌고, [[적응 제어 광학]]의 발명으로 카론과의 [[식 (천문)|식]]을 이용해서 명왕성의 직경 및 모양새도 더 정확하게 측정할 수 있었다.<ref name="Close_2000">{{cite journal
| title = 적응제어광학을 통한 명왕성-카론 계의 이미징과 소행성 45 유제니아 주변의 위성 발견: 행성천문학에서 적응제어광학의 가능성 (Adaptive optics imaging of Pluto–Charon and the discovery of a moon around the Asteroid 45 Eugenia: the potential of adaptive optics in planetary astronomy) | last1 = Close| first1 = Laird M.| last2 = Merline| first2 = William J.| last3 = Tholen| first3 = David J.| last4 = Owen| first4 = Tobias C.| last5 = Roddier| first5 = Francois J.| last6 = Dumas| first6 = C.| journal = Proceedings of the International Society for Optical Engineering| volume = 4007| pages = 787–795| publisher = European Southern Observatory| year = 2000| bibcode = 2000SPIE.4007..787C}}</ref> 명왕성의 질량은 1.31×10<sup>22</sup>kg로, 지구의 0.24 퍼센트에 해당하고,<ref name="Davies2001">{{cite web| title = Beyond Pluto (extract)| first = J.| last = Davies| work = Royal Observatory, Edinburgh| url = http://assets.cambridge.org/052180/0196/excerpt/0521800196_excerpt.pdf| year = 2001| accessdate = 2007-03-26}}</ref> 직경은 2306km으로 달의 66% 정도 된다.<ref name="BuieGrundyYoung_2006">{{cite doi | 10.1086/504422 }}</ref> 표면적은 1.665×10<sup>7</sup>km<sup>2</sup> 정도로 [[남아메리카]] 대륙보다 10% 정도 작다. 대기권 때문에 정확한 행성체 크기를 알아내기가 어렵다.<ref name="Young2007">{{cite journal| bibcode = 2007DPS....39.6205Y| title = 명왕성의 반지름 (Pluto's Radius)| author = Young, Eliot F.; Young, L. A.; Buie, M.| journal = American Astronomical Society, DPS meeting No. 39, #62.05; Bulletin of the American Astronomical Society| volume = 39| page = 541| year = 2007}}</ref> 알베도는 0.49-0.66 사이에서 변화한다.
 
{| class="wikitable plainrowheaders" style="float: right; margin-right: 0; margin-left: 1em; text-align: center;"
|+ 명왕성의 크기 추정치들
! scope="col" | 년도
! scope="col" | 반지름 (직경)
! scope="col" | 참조
|-
! scope="row" | 1993
| 1195 (2390)&nbsp;km
| Millis, et al.<ref name="Millis 10.1006/icar.1993.1126">{{cite journal| doi = 10.1006/icar.1993.1126| last1 = Millis| first1 = R. L.| last2 = Wasserman| first2 = L. H.| last3 = Franz| first3 = O. G.| last4 = Nye| first4 = R. A.| last5 = Elliot| first5 = J. L.| last6 = Dunham| first6 = E. W.| last7 = Bosh| first7 = A. S.| last8 = Young| first8 = L. A.| last9 = Slivan| first9 = S. M.| last10 = Gilmore| first10 = A. C.| year = 1993| title = Pluto's radius and atmosphere&nbsp;– Results from the entire 9 June 1988 occultation data set| journal = Icarus| volume = 105| issue = 2| page = 282| author-separator=,| display-authors = 1| bibcode = 1993Icar..105..282M}}</ref>
|-
! scope="row" | 1993
| 1180 (2360)&nbsp;km
| Millis, et al. (surface & haze)<ref name="Plutosize">{{cite web| date = 2010-11-22| title = How big is Pluto, anyway?| publisher = Mike Brown's Planets| first = Mike| last = Brown| url = http://www.mikebrownsplanets.com/2010/11/how-big-is-pluto-anyway.html| accessdate = 2010-11-23}} [http://tech.groups.yahoo.com/group/mpml/message/24568 (Franck Marchis on 2010-11-08)]</ref>
|-
! scope="row" | 1994
| 1164 (2328)&nbsp;km
| Young & Binzel<ref name="YoungBinzel 10.1006/icar.1994.1056">{{cite journal| doi = 10.1006/icar.1994.1056| last1 = Young| first1 = Eliot F.| last2 = Binzel| first2 = Richard P.| year = 1994| title = A new determination of radii and limb parameters for Pluto and Charon from mutual event lightcurves| journal = Icarus| volume = 108| issue = 2| pages = 219–224| bibcode = 1994Icar..108..219Y}}</ref>
|-
! scope="row" | 2006
| 1153 (2306)&nbsp;km
| Buie, et al.<ref name="BuieGrundyYoung_2006" />
|-
! scope="row" | 2007
| 1161 (2322)&nbsp;km
| Young, Young, & Buie<ref name="Young2007" />
|-
! scope="row" | 2014
| 1184 (2368) km
| Lellouch, et al.<ref name=lellouch/>
|}
 
명왕성은 [[지구형 행성]]들에 비해서도 훨씬 질량이 작고, 달 질량에 비해도 20%도 되지 않는다. 위성인 [[가니메데 (위성)|가니메데]]나 [[타이탄 (위성)|타이탄]], [[칼리스토 (위성)|칼리스토]], [[이오 (위성)|이오]], [[에우로파 (위성)|에우로파]], [[트리톤 (위성)|트리톤]] 등도 명왕성보다 질량이 크다. [[왜행성]]이자 [[소행성대]]에서 가장 큰 천체인 [[세레스 (왜행성)|세레스]]와 비교하면, 직경은 2배, 질량은 12배 크다. 반면 [[2005년]]에 발견된 [[에리스 (왜행성)|에리스]]보다는 가볍다. 크기 추정의 오차 범위를 고려할 때 에리스와 명왕성 중 어느 쪽이 더 큰지는 아직 알 수 없다.<ref name="Plutosize" /> 양쪽 다 대략 2330km 정도 직경을 가졌을 것으로 추정된다.<ref name="Plutosize" />
 
명왕성의 대기와 탄화수소의 안개 때문에 정확한 크기의 추정이 다소 어렵다.<ref name="Plutosize" /> [[2014년]]에는 명왕성 대기의 메탄 비율을 고려했을 때 직경은 2360km 이상이라는 연구 결과가 발표되기도 했는데 이에 따르면 명왕성이 에리스보다는 조금 큰 것이다.<ref name=lellouch>{{저널 인용|title=Exploring the spatial, temporal, and vertical distribution of methane in Pluto’s atmosphere|author=E. Lellouch, C. de Bergh, B. Sicardy|url=http://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1403/1403.3208.pdf|journal=Icarus|date=March 12, 2014}}</ref>
 
=== 대기 ===
[[File:ESO-L. Calçada - Pluto (by).jpg|thumb|left|CRIRES 모델을 기반으로 컴퓨터로 만든 명왕성의 표면 모습. 대기권의 안개 사이로 하늘에 카론과 태양의 모습이 보인다.]]
 
명왕성의 대기는 표면의 물질들로부터 만들어진 [[질소]], [[메탄]] 및 [[일산화탄소]]의 얇은 층으로 구성되어 있다.<ref name="Croswell1992">{{cite web| title = 명왕성 대기의 질소 (Nitrogen in Pluto's Atmosphere)| first = Ken| last = Croswell| url = http://www.kencroswell.com/NitrogenInPlutosAtmosphere.html| year = 1992| accessdate = 2007-04-27}}</ref> 표면 기압은 6.5~24μbar 가량 된다.<ref name="atmosphere2009">{{cite journal| title = Pluto's lower atmosphere structure and methane abundance from high-resolution spectroscopy and stellar occultations| year = 2009| last1 = Lellouch| first1 = E.| last2 = Sicardy| first2 = B.| last3 = de Bergh| first3 = C.| last4 = Käufl| first4 = H. -U.| last5 = Kassi| first5 = S.| last6 = Campargue| first6 = A.| doi = 10.1051/0004-6361/200911633| journal = Astronomy and Astrophysics| volume = 495| issue = 3| pages = L17–L21| arxiv = 0901.4882| bibcode = 2009A&A...495L..17L}}</ref> 명왕성의 잡아늘려진 궤도는 이 대기권에 매우 큰 영향을 준다. 명왕성이 태양으로부터 멀어지면, 대기의 물질들은 얼어붙어 지표면에 떨어진다. 태양에 다시 가까워지면, 표면의 온도가 올라가 이 물질들이 다시 [[승화]]를 일으켜 대기권으로 올라간다. 이에 따라 땀을 흘리면 몸이 시원해지는 것처럼 온실 효과와는 반대 현상이 발생한다. 표면의 물질들이 승화하면서 열을 빼앗아가는 것이다. 과학자들은 [[서브밀리미터 집합체]]를 사용해서 명왕성의 표면 온도가 약 43K로 예상치보다 10K 정도 더 낮다는 것을 알아냈다.<ref name="KerThan2006-CNN">{{cite news| url = http://www.cnn.com/2006/TECH/space/01/03/pluto.temp/index.html| title = 천문학자들 "명왕성 예상보다 차가워" (Astronomers: Pluto colder than expected)| last = Than| first = Ker| publisher = Space.com (via CNN.com)| year = 2006| accessdate = 2011-11-30}}</ref>
 
강력한 온실 가스인 메탄의 존재로 인해서 대기는 10km 정도 고도에 표면보다 36K 정도 더 따뜻한 [[역전층]]을 형성한다.<ref name="atmtemp">
E. Lellouch, B. Sicardy, C. de Bergh (2009). "[http://arxiv.org/abs/0901.4882v1 Pluto's lower atmosphere structure and methane abundance from high-resolution spectroscopy and stellar occultations]" (in press). ''Astronomy & Astrophysics''.
</ref> 대기권 하층부가 상층부보다 메탄을 더 많이 포함하고 있다.<ref name="atmtemp" />
 
명왕성 대기권의 존재 증거는 이스라엘 와이즈 천문대의 노아 브로치와 하임 멘델슨에 의해 [[1985년]]에 최초로 제기되었고,<ref name="IAUC 4097" /> [[1988년]]에 카이퍼 에어본 천문대가 명왕성이 주변의 다른 별들을 가리는 것을 관측하여 발견했다.<ref>{{cite web|title=NOFS Contributes to SOFIA’S Successful Observation of Challenging Pluto Occultation|publisher=US Naval Observatory|url=http://www.usno.navy.mil/USNO/tours-events/NOFS_SOFIA_Release_110711.pdf|accessdate=2012-02-11}}</ref> 대기권이 없는 천체가 다른 별 앞으로 움직이면, 별은 '갑자기' 사라진다. 명왕성의 경우에는 별이 흐릿해지면서 천천히 사라졌다.<ref name="IAUC 4097">{{cite journal| last = Marsden| first = Brian G.| authorlink = Brian G. Marsden| title = Occultation by Pluto on 1985 August 19| journal = IAU Circular| volume = 4097| date = 1985-08-26| url = http://www.cbat.eps.harvard.edu/iauc/04000/04097.html#Item2| accessdate = 2011-11-26}}</ref> 흐릿해지는 정도를 봤을 때 기압은 약 0.15 파스칼로 밝혀졌고, 이는 지구의 약 70만 분의 1이다.<ref name="Johnston2006">{{cite web| title = The atmospheres of Pluto and other trans-Neptunian objects| first = R.| last = Johnston| url = http://www.johnstonsarchive.net/astro/pluto.html| year = 2006| accessdate = 2007-03-26
}}</ref>
 
[[2002년]]에 [[파리 천문대]]의 브루노 시카르디, [[MIT]]의 [[제임스 L. 엘리엇]], [[윌리엄스 대학]]의 [[제이 파사초프]] 등이 이끄는 연구팀은 명왕성이 다른 별을 가리는 것을 관측했다.<ref name="Sicardy 10.1038/nature01766">{{cite journal| title = 명왕성의 최근 성간 식에서 밝혀진 대기의 큰 변화 (Large changes in Pluto's atmosphere as revealed by recent stellar occultations)| journal = Nature| volume = 424| doi = 10.1038/nature01766| author = B. Sicardy| publisher = Nature| date = 2003-07-10| pmid = 12853950| issue = 6945| author-separator = ,| author2 = T. idemann| display-authors = 1| last3 = Lellouch| first3 = E.| last4 = Veillet| first4 = C.| last5 = Cuillandre| first5 = J.-C.| last6 = Colas| first6 = F.| last7 = Roques| first7 = F.| last8 = Beisker| first8 = W.| last9 = Kretlow| first9 = M.| last10 = Lagrange| first10 = A.-M.| last11 = Gendron| first11 = E.| last12 = Lacombe| first12 = F.| last13 = Lecacheux| first13 = J.| last14 = Birnbaum| first14 = C.| last15 = Fienga| first15 = A.| last16 = Leyrat| first16 = C.| last17 = Maury| first17 = A.| last18 = Raynaud| first18 = E.| last19 = Renner| first19 = S.| last20 = Schultheis| first20 = M.| last21 = Brooks| first21 = K.| last22 = Delsanti| first22 = A.| last23 = Hainaut| first23 = O. R.| last24 = Gilmozzi| first24 = R.| last25 = Lidman| first25 = C.| last26 = Spyromilio| first26 = J.| last27 = Rapaport| first27 = M.| last28 = Rosenzweig| first28 = P.| last29 = Naranjo| first29 = O.| last30 = Porras| first30 = L.| pages = 168–70|bibcode = 2003Natur.424..168S }}</ref> 이 때는 명왕성이 [[1988년]]에 비해 태양에서 더 멀었기 때문에 더 추운 날씨로 엷어진 대기를 가져야 하는데, 놀랍게도 표면 기압은 0.3 파스칼 정도로 계산되었다. 이 모순에 대해, 1987년에 명왕성의 남극이 120년만에 햇빛을 받아 더 많은 질소가 극관으로부터 승화했을 것이라는 설명이 있다. 질소가 승화해서 대기를 채우고 다시 어두운 북극에서 얼어붙기까지는 수십 년이 걸린다는 것이다.<ref name="britty">{{cite web| title = 명왕성의 계절과 바람의 징후 (Puzzling Seasons and Signs of Wind Found on Pluto)| author = R. R. Britt| work = Space.com| url = http://www.space.com/scienceastronomy/pluto_seasons_030709.html| year = 2003| accessdate = 2007-03-26}}{{dead link | date = March 2011 }}</ref> 같은 연구에서 명왕성 대기에 바람이 불고 있다는 최초의 증거도 제시되었다.<ref name="britty" /> [[2006년]]에도 호주에서 명왕성이 또다른 별을 가리는 현상을 제임스 엘리엇과 제이 파사초프, 그리고 레즐리 영 등이 이끄는 [[사우스웨스트 연구소]] 팀이 호주에서 관측을 진행했다.<ref name="Elliot_2006">{{cite journal| last1 = Elliot| first1 = J. L.| year = 2006| title = The Size of Pluto's Atmosphere As Revealed by the 2006 June 12 Occultation| bibcode = 2006DPS....38.3102E| journal = Bulletin of the American Astronomical Society| volume = 38| page = 541| last2 = Person| first2 = M. J.| last3 = Gulbis| first3 = A. A.| last4 = Adams| first4 = E. R.| last5 = Kramer| first5 = E. A.| last6 = Zuluaga| first6 = C. A.| last7 = Pike| first7 = R. E.| last8 = Pasachoff| first8 = J. M.| last9 = Souza| first9 = S. P.| last10 = Babcock| first10 = B. A.| last11 = Gangestad| first11 = J. W.| last12 = Jaskot| first12 = A. E.| last13 = Francis| first13 = P. J.| last14 = Lucas| first14 = R.| last15 = Bosh| first15 = A. S.| last16 = Giles| first16 = A. B.| last17 = Greenhill| first17 = J. G.| last18 = Dieters| first18 = S. W.| last19 = Ramm| first19 = D. J.| display-authors = 9}}</ref>
 
2006년 10월에 [[뉴 허라이즌스]] 공동연구자인 NASA/Ames 연구 센터의 데일 크뤽생크와 그 동료들은 분광기를 이용한 명왕성 표면 조사에서 [[에탄]]의 존재를 발견했다고 발표했다. 이 에탄은 명왕성 표면과 대기의 얼어붙은 메탄이 햇빛에 의한 [[광분해]] 또는 대전된 입자들에 의한 [[방사성 분해]]에 의해 만들어진다.<ref name="Stern2006">{{cite web| last = Stern| first = Alan| authorlink = Alan Stern| date = November 1, 2006| url = http://pluto.jhuapl.edu/overview/piPerspectives/piPerspective_11_1_2006.php| title = Making Old Horizons New| publisher = Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory| work = The PI's Perspective| accessdate = 2011-11-29}}</ref>
 
== 위성 ==

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