冥王星表面的亮度和颜色很不均匀，有相当大的变化，与其部分大气的季节性凝聚和升华相关，反射率为0.49～0.66。98%以上是氮冰，也有微量的甲烷和一氧化碳冰。其表面背冥卫一（前导）侧含更多的氮和一氧化碳冰，而甲烷冰在另侧最多。最显著的地质特征（见图6-74右）包括“汤博区”或“心脏”（背冥卫一侧的大亮区）和其右的指节铜环（Brass Knuckles，前导侧的一系列赤道暗区）、其左的魔区（Cthulhu Regio）或“鲸”（随后测的大暗区，见图6-74左）。
图6-74 新视野飞船拍摄的冥王星［（左）2015年7月11日；（右）2015年7月13日］
冥王星展现多样惊奇地貌，包括由冰和表面-大气相互作用，以及陨击的、构造的、可能由冰火山和坡移过程所致的地貌。一些特征已开始非正式命名。例如，“汤博区”，它的中左平坦区称为“Sputnik（第一颗人造卫星）Planum”（见图6-75上），那里缺乏陨击坑，提示为地质上很年轻（少于1亿年）的冰平原，可能仍被冰川过程成形和改造。这些冰平原也显示有暗纹，长度几千米，同样方向排列，可能是喷泉受强风所致。Sputnik Planum似乎由比水冰岩床更易挥发的冰（包括一氧化碳冰）构成，像那种多边形冰结构（Polygons），可能是氮冰流（像地球的冰川）流进其边缘的谷和陨击坑；这些谷似乎是经剥蚀而形成的。来自冰原的雪或冰似乎被吹或再沉积为其东部和南部的薄层，形成大而明亮的汤博区。沿该平原西南和南边缘与魔区之间，有两个几千米高的山脉：Hillary Montes（见图6-76）与Norgay Montes，在冥王星温度唯一足够支撑这样高山的是水冰。魔区和其他暗区有许多陨击坑和甲烷冰标志，由于大气落下的固体索林而呈深红色。北半球中纬度地形多样。极冠有甲烷冰和厚而透明的氮冰片，显暗红色。
图6-75 汤博区Sputnik Planum（上）及其与魔区的两个山脉（下）
1978年，美国天文学家克里斯蒂（J.W.Christy）发现冥王星像上有个突出部分，经分析认为那是冥王星的卫星，并且查找以前的底片和后来的观测确认，命名为卡戎（Charon，冥卫一）。可惜以前把突出部分当作污点而忽略了。现已知发现冥王星还有四颗卫星：尼克斯（Nix，冥卫二），许德拉（Hydra，冥卫三），科波若斯（Kerberos，冥卫四），斯提克斯（Styx，冥卫五）。它们各自在冥王星的赤道面附近（倾角小于1°）的近圆形（偏心率小于0.006）轨道上绕冥王星转动（见图6-77）。(www.xing528.com)
图6-76 Hillary（左天界）山脉和Sputnik Planum及大气层在日落时景观
图6-77 冥王星卫星的轨道（左）和大小（右）
冥卫一与冥王星如此相当，可看做“双行星”。冥卫一光谱没有固态甲烷、氮或一氧化碳迹象，而有水冰和氨的水合物，说明其表面存在活跃的冰喷泉和冰火山。其表面有亮的赤道带和暗的极区，陨击坑很少，说明在地质上是年轻和活动的。其北极区由很大较暗区（非正式称呼“Mordor”）主宰，有利的解释是由从冥王星逃出的气体（氮、一氧化碳、氨）凝聚成冰而形成。这些冰受太阳辐射，化学反应而形成各种微红的“索林”。后来又受太阳加热而出现季节变化，使得挥发物升华而逃逸，留下索林。历经百万年，残留的索林积为覆盖冰壳的厚层。其表面的峡谷最深达9.7 km，悬崖和谷延续9709.7 km。一个很反常的“深沟内的山”特征令地质学家震惊和迷惑。冥卫一高清像如图6-78所示。
图6-78 冥卫一高清像（2015年7月13日）
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