A törpebolygó a Naprendszerben keringő égitestek egyik típusa, átmenetet képez a bolygók és a kisbolygók között. Olyan égitest, amely a Nap körül kering (azaz nem egy másik bolygó holdja), elegendően nagy tömegű ahhoz, hogy kialakuljon a hidrosztatikai egyensúlyt tükröző alak, vagyis alakja a gömbéhez közeli és nem söpörte tisztára a pályáját övező térséget. Ezt az égitest típust 2006-ban a Nemzetközi Csillagászati Unió XXVI. kongresszusán határozták meg Prágában.
Olyan a bolygókhoz közeli tömegű égitest, melynek tömege elegendő ahhoz, hogy akkora belső nyomás alakuljon ki a belsejében, hogy a hidrosztatikus egyensúly közel gömb alakúra formálja, de még nem elegendő ahhoz, hogy a pályáján minden törmeléket magához vonzzon, vagy kilökjön onnan.
A bolygóktól elkülönülő égitesttípus szükségessége tulajdonképpen már a Plutó felfedezésekor felmerült, mivel annak tömege, pályája is nagy mértékben különbözik a többi bolygóétól, viszont a kisbolygók közé sem illett. 2003-ban és 2005-ben viszont a viták a Sedna és az Eris felfedezésével kiújultak, azok besorolása miatt, s ennek eredményéül született meg a törpebolygó kategória 2006-ban.
A Nemzetközi Csillagászati Unió jelenleg öt törpebolygót ismer el hivatalosan. Ugyanakkor ezen égitestek közül csak a Ceres és a Plutó rendelkezik annyi megfigyelésssel, azok alapján biztosan megállapítható róluk az, hogy megfelelnek a fentebbi definíciónak, különösen annak harmadik pontjának. Mivel az Eris törpebolygó jóval nagyobb sűrűségű, mint a Pluto, ezért ezt is elfogadták törpebolygóként. Rajtuk kívül még két égitestről (a Makemake és a Haumea törpebolygókról) feltételezik általánosan, hogy megfelelnek, ezért egyelőre csak ezeket fogadta el a szervezet törpebolygóként. Ezeken kívül azonban egyes feltételezések szerint több száz törpebolygó is keringhet a Naprendszeren belül, akár a kisbolygók között is, akár távolabbi pályákon. Becslések szerint a Kuiper-öv és az azon túli területek részletesebb feltérképezésével 2000 fölé is emelkedhet a potenciális törpebolygók száma.
Ceres
A Ceres elég nagy tömegű ahhoz, hogy saját gravitációja hatására gömb alakú legyen.
Gyors forgása (9,07 óra) miatt azonban kissé lapult, a pólusok felé 7,5%-kal kisebb a sugara, mint az egyenlítőjénél. Legnagyobb egyenlítői átmérője 966 km, poláris átmérője viszont csak 892 km. Az égitest vastag és merev kérge változó vastagságú. A mag sűrűsége 2,46–2,9 g/cm3, az azt körülvevő héjé 1,68–1,95 g/cm3.
A Ceres átlagsűrűsége 2,16 g/cm3, sokkal kisebb azonban más kőzettestek (pl. a Hold 3,34 g/cm3-es) sűrűségénél. Ennek kézenfekvő magyarázata, hogy a felszín alatt nagy mennyiségű illékony anyag, bizonyára jég (valószínűleg vízjég) helyezkedik el.
A gravitációs tér pontos elemzése arra is fényt derített, hogy a kőzet és a jég nem összekeveredve helyezkedik el az égitest belsejében, hanem differenciálódva, azaz magra és kéregre elkülönülve. A kéreg vastagsága helyenként megközelíti a 190 km-t (általában 70–190 km vastag), de az nem állhat tiszta vízből, valószínűleg magas lehet benne a sók koncentrációja. Úgy tűnik tehát, hogy valaha a Ceres elég meleg lehetett ahhoz, hogy folyékony legyen rajta a víz, akkoriban az égitest felszínét mély, sós óceán boríthatta. Talán ennek az óceánnak egy része máig is megmaradt, de az égitest belsejében.
A Ceres felszínén több mint 100 különös, világos folt található, a legtöbb kráterekben. Legfeltűnőbb az Occator-kráter belsejében lévő képződmény. A kutatók véleménye szerint ezek valamilyen sólerakódások lehetnek. Vélhetően a Cerest érő, későbbi becsapódások nyomán elég hő fejlődött ahhoz, hogy az adott hely környékén megolvadjon a jég és só maradjon vissza. Más megfigyelések azonban – például a Dawn felvételei a felszín fölött lebegő páráról vagy az ESA Herschel-űrtávcsöve által kimutatott vízpára jelenléte – határozottan amellett szólnak, hogy mélyen a felszín alatt ma is létezhet a sós óceán.
A Dawn érdekes felfedezése a Ceres felszínén látható világos foltok, amelyeket fáklyáknak (faculae) neveztek el (ugyanúgy, ahogy a Nap fotoszférájában megfigyelhető fényes foltokat). Ilyen foltokat az Ahuna-hegy lejtőjén éppúgy találtak, mint az Occator-kráter alján, a kutatók szerint ez annak a jele, hogy a Ceres kriovulkanizmusa jelenleg is aktív.
Kriovulkanizmus: Olyan vulkanikus jelenségek, amelyek során illékony anyagok (például víz, metán, ammónia) lövellnek ki magma) helyett. Ezeket a képződményeket kriovulkánoknak vagy jégvulkánoknak nevezik.
Az Ahuna-hegy (Ahuna Mons) a Ceres egyik, különös alakú hegye, amelyet a mélyből előtoluló víz és más vegyületek szuperhideg keveréke alkot.
4 km magasba emelkedik a környezetéhez képest, a környezetében mérhető krátersűrűség alapján becsült kora pedig legfeljebb 240 millió év, de lehet, hogy ennél sokkal fiatalabb.
A szimulált távlati képet a NASA Dawn szondájának felvételei alapján állították össze, a függőleges távolságokat kétszeresére növelve.
Plútó
A nagybolygók sorából a Plútó, a kilencedik bolygó kilóg. Nagy naptávolsága alapján az óriásbolygók közé kellene sorolnunk, átmérője azonban mindössze 2280 km, tömege 0,0025 földtömeg. Pályája ugyancsak rendhagyó: az összes bolygónál elnyúltabb és 17 fokos szöget zár be az ekliptika síkjával. (Annyira elnyúlt, hogy napközelben beljebb van a Neptunusznál.) A Plútó holdját 1978-ban fedezték fel, és a Charon elnevezést kapta – a későbbi vizsgálatok azonban rámutattak, hogy valójában nem is bolygóról és holdjáról van szó, hanem egy kettős bolygóról. A Charon átmérője mintegy fele, tömege pedig egytizede a Plútóénak, melytől átlagosan 19600 km távolságban kering. A két objektum mozgása egymáshoz viszonyítva kötött. A Plútó 6,39 nap alatt fordul meg a tengelye körül, a Charon pedig ugyanennyi idő alatt kerüli meg őt, így a Charon a Plútó egének mindig ugyanazon a pontján látszik. (Valószínűleg a Charon tengelyforgása is kötött, így a két égitest abszolút mértékben farkasszemet néz egymással.)
A Plútót sűrűsége alapján 60-70%-ban szilikát alkotja, amelyet egy fagyott vízburok övez egyéb fagyott gázokkal egyetemben. Felszínének nagyrészét valószínűleg nitrogénjég borítja. A Charon sűrűsége még kisebb, így ennek az égitestnek a nagyrésze vízjégből állhat. A Plútónál sikerült légkört is kimutatni, ám ez az atmoszféra évszakos jellegű.
Amikor a bolygó napközelben tartózkodik, a felszínét érő napsugárzás intenzitása megnő, és az ott található anyagok szublimálni, párologni kezdenek. Fokozatosan kialakul ritka és nagykiterjedésű légköre, melynek fő összetevője nitrogén, ezenkívül metán és szénmonoxid is található benne. A felszíni légnyomás 3 mikrobar körüli, ami megfelel a Föld légkörében 80 km-es magasságban uralkodónak. A Charon felszíne szürkés színű, légkörrel valószínűleg nem rendelkezik. A Plútó vöröses, poláris területeit sapkaszerű képződmények fedik, sok tekintetben a Neptunusz Triton nevű holdjára hasonlít. Valószínűleg a Kuipre-öv egyik legnagyobb objektuma, amely bizonyos szempontból az üstökösök és a nagybolygók közötti átmeneti égitestnek is tekinthető.
Eris
Az Eris ( 136199 Eris ) a Naprendszer legnagyobb tömegű és második legnagyobb törpebolygója . Az Eris transz-neptun objektum (TNO), nagy excentrikus pályájú, és a szétszórt lemez tagja. Erist 2005 januárjában fedezte fel Mike Brown által vezetett Palomar Obszervatórium csapata , amelynek felfedezését még abban az évben igazolták. 2006 szeptemberében a görög-római viszályok és viszályok istennőjéről kapta a nevét. Eris a kilencedik legnagyobb tömegű ismert objektum. Ez egyben a legnagyobb objektum, amelyet nem látogatott meg űrhajó. Az Eris átmérője 2326 ± 12 kilométer. Tömege 0,27 százaléka a Földnek és 127 százaléka a törpebolygó Plútó tömegének, bár a Plútó térfogata valamivel nagyobb. Az Eris a Nap körül kering, tengelyforgása hasonló hosszúságú mint a Földnek, 25,9 óra. Más források azonban nem értenek egyet a rotációs időszakkal kapcsolatban. Egy nagy ismert holdja van, a Dysnomia.
2016 februárjában a Naptól való távolsága 96,3 csillagászati egység volt (1,441 × 1010 km; ), amely nagyjából háromszorosa a Plútó távolságának. Mivel Eris nagyobbnak tűnt, mint a Plútó, a NASA eredetileg a Naprendszer tizedik bolygójának írta le. Ez, valamint más hasonló méretű égitestek jövőbeni felfedezésének lehetősége arra ösztönözte a Nemzetközi Csillagászati Uniót (IAU), hogy pontosan meghatározza a bolygó kifejezést.
Makemake
A Nemzetközi Csillagászati Unió döntése értelmében a Plútóhoz hasonló, 2005 FY9 jelű égitest ezentúl 136 472 Makemake néven szerepel a katalógusokban.
Az objektumot még 2005. március 31-én fedezték fel Michael Brown (Caltech) vezetésével. 16,7-es magnitúdójával viszonylag fényesnek mutatkozott (ez közel áll a Plútó átlagos +15 magnitúdójához). Feltehetőleg azért nem vették észre korábban, mert nagy a pályahajlása, és az apró égitesteket kereső, az ekliptika közelében „járőröző” programok égterületétől távol mutatkozott. Elméletileg a Plútó felfedezője, Clyde Tombaugh is megtalálhatta volna, de akkor az égitest a Tejút csillagokban gazdag, nehezen vizsgálható vidékén járt.
Mérete közel kétharmada a Plútóénak, átlagos felszíni hőmérséklete mindössze 30 kelvin körüli. Az alacsony hőmérséklet feltehetőleg erős fényvisszaverő képességű metánjég-borításának köszönhető, amely a ráeső sugárzás közel 80%-át tükrözi vissza. A metán jelenlétét színképi mérésekkel bizonyították; főleg nagy, közel centiméteres kristályokból állhat. A metán és az esetleg belőle keletkező hosszabb molekulaláncú szerves anyagok felelhetnek az égitest vöröses árnyalatáért. A Plútóval és az Eris-szel ellentétben viszont nem mutatkozott nitrogén nyoma a felszín jegében.
A felfedezők (nem hivatalosan) először a húsvéti nyúl nevet adták neki, mivel nem sokkal húsvét után fedezték fel. Ebből indult ki a Nemzetközi Csillagászati Unió hivatalos névadási ötlete is, és most már a húsvét-szigeti bennszülöttek mitológiájában az emberiséget megteremtő Makemake isten, a madárember nevét viseli az objektum.
A Makemake pályasíkja 29 fokos szöget zár be a Naprendszer fősíkjával, a pálya közepesen elnyúlt (excentricitása 0,15). Az égitestnek 310 év kell ahhoz, hogy egyszer megkerülje csillagunkat. A Neptunuszon túli, ún. klasszikus Kuiper-objektumok közé tartozik, amelyek (a Plútóval ellentétben) nem állnak 2:3 arányú keringési rezonanciában a Neptunusszal, ezért az óriásbolygó kevéssé zavarja a mozgásukat.
A Spitzer-űrteleszkóp mérései alapján átmérője durván 1500 kilométer körüli. Ennek megfelelően ez lehet a ma ismert Kuiper-objektumok közül a harmadik legnagyobb a Plútó és az Eris után. Ennek megfelelően a törpebolygó kategóriába is beletartozik, ahol e három égitest mellett még a Ceres nevű klasszikus aszteroida is szerepel.