La atmósfera de Plutón está compuesta por metano y tiene una temperatura de -180 ºC. Así lo han deducido los investigadores de la Organización Europea de Investigación Astronómica del Hemisferio Sur, utilizando el telescopio CRIRES. Además de encontrar grandes cantidades de metano en la atmósfera, se ha sugerido que la superficie terrestre está a unos 40ºC por encima de la superficie terrestre.
En Plutón, las temperaturas más altas se encuentran en las zonas más alejadas de la superficie terrestre, a diferencia de la Tierra. Los científicos creen que el frío de la superficie terrestre está relacionado con la atmósfera. Una comparación es que, al igual que el sudor enfría el cuerpo tras evaporarse en la superficie humana, la sublimación del hielo superficial de Plutón, es decir, su conversión en gas, produce un efecto refrigerante. Además, algunas de las propiedades de Plutón son las propias de los cometas, que se forman por la sublimación del hielo al acercarse al Sol.
Las propiedades de la atmósfera de Plutón se pueden explicar de dos formas. La primera explicación indica que la superficie terrestre está cubierta por una capa de metano. Los segundos, que en la superficie terrestre pueden existir zonas de metano puro. Según los investigadores, mientras Plutón se aleja del Sol habrá que hacer más investigaciones. En 2015, la sonda espacial New Horizons de la NASA llegará a los nanoplanetas y aportará más claves.