Новейший этап в исследовании карликовой планеты Плутон начался в 1978 г. В этом году на Морской обсерватории астроном Джеймс Кристи в том же Флагстаффе благодаря полутораметровому рефлектору заметил у Плутона неяркий спутник, которому дали название Харон (по мифологии древних греков, таким образом звали перевозчика, который переправлял души умерших людей через реки подземного царства). Благодаря периоду обращения Харона вокруг Плутона астрономы рассчитали массу карликовой планеты — 1,3×1022 кг, это составляет около 1/500 от массы Земли и 11/6 от массы Луны. Необходимо было ещё определить точно размеры Плутона и Харона. И здесь учёным астрономам необычайно повезло. Орбита спутника Харон расположена так, что 1 раз в 124 года (это половина периода обращения карликового Плутона вокруг Солнца) для наблюдателей с Земли наступает 5-ти летний период, когда Харон через каждые 6,4 суток проходит перед диском карликовой планеты Плутон и с таким же интервалом (но примерно на 3,2 суток позже или раньше) скрывается за Плутоном. Очередная серия этих прохождений и покрытий выпала на 1985- 1990 гг.
Наблюдения за этими явлениями позволили достаточно точно установить диаметры карлика Плутон (2290 км) и его спутника Харон (1186 км). Независимый расчёт размеров Плутона был выполнен по наблюдениям закрытия им звезды 9 июня 1988 г. В тот день были рассчитаны средние плотности обоих тел — 2.1 г/см3. И это меньше, чем плотность скальных пород, но в 2 раза больше плотности льда. Видимо, Плутон состоит из того и другого. Поэтому, Плутон — самый маленький из больших планет (до этого «звание» носил Меркурий). Помимо того, Плутону (а не Земле) принадлежит самый массивный спутник (в итоге отношения масс спутник/планета). И на самом деле, у Луны масса составляет 1/81 от массы Земли, а Харон составляет примерно 1/7 от массы Плутона. В 1976 г. Дейл Крукшенк с его коллегами из университета штата Гавайи (США) открыли, что у Плутона разрежена атмосфера, которая состоит из метана (СН4). Последующие исследования справедливость их открытия. Давление атмосферы у поверхности Плутона примерно в 7 000 раз меньше атмосферного давления, чем у поверхности планеты Земля. Плутон имеет поверхность покрытую метановым льдом, поэтому эта поверхность имеет сероватый оттенок в отличие от Харона (красноватого), на котором преобладают водяной лёд и обычные скальные породы. На протяжении нескольких лет до и после прохождения перигелия карлик Плутон бывает иногда ближе к Солнцу, чем планета Нептун. Этот самый период можно принимать за «лето» для Плутона. Но всё же температура у его поверхности в это время равна (по некоторым оценкам) от 45 до 67 К (то есть -228 до -206°С). И последний раз карлик Плутон прошёл перигелий свой 9 сентября 1989 г. Только через 124 года, когда Плутон будет в афелии, приток солнечной энергии уменьшится в 3 раза, а температура станет равной -241 — -223 °С. В 1995 г. учёные с благодаря специальной аппаратуре, собранной на орбите космического телескопа Хаббл, сфотографировали практически всю поверхность карлика Плутон и составили для него карту. Северный полюс карлика Плутон покрыт шапкой замёрзших газов. В других же областях тёмные и светлые районы перемежаются вытянутыми яркими полосами. Возможно это происходит благодаря отложениям инея: самым древним из них, которые успели разложиться под действием ультрафиолетового излучения Солнца, присуща наиболее тёмная окраска, ну а более свежим присуща светлая окраска. Орбиты Нептуна и Плутона расположены в разных плоскостях, таким образом, что они не пересекаются, так можно подумать, поглядев на схему Солнечной системы, на которой все орбиты спроецированы на плоскость эклиптики. И более того, так как периоды обращения Плутона и Нептуна относятся 2 : 3, а движение этих планет находится в резонансе (как принято говорить), при этом расстояние между ними никогда не бывает меньше 18 а. е. Даже планета Уран подходит иногда ближе к Плутону, чем планета Нептун: он может оказаться на расстоянии в 14 а. е. от наиболее далёкой планеты. А в 1936 г. английским астрономом Реймондом Литлтоном была высказана гипотеза, согласно которой карлик Плутон в далёком прошлом был спутником планеты Нептун. Но убедительно обосновать эту гипотезу пока не удалось.
