Несмотря на то, что поверхность Плутона имеет блестящий ледяной вид, она испещрена темными участками, состоящими из толинов. Тем не менее, последние исследования не дали однозначного ответа на вопрос о том, что это за вещества.
В 2015 году, когда космический аппарат New Horizons впервые приблизился к системе Плутона, на светлых участках поверхности карликовой планеты и ее спутника Харона были зафиксированы обширные пятна красно-бурой пыли. Спектральные характеристики показали, что состоят они в основном из толинов — сложной смеси полимеров, образующихся из простых органических соединений под воздействием солнечного ультрафиолета.
Толины широко распространены во внешней Солнечной системе. Образуясь в верхних слоях разреженной атмосферы Плутона, они способны выпадать на поверхность в виде «ржавого снегопада». Однако недавние исследования, проведенные Мари Фейоль и ее командой из Дельфтского технологического института в Нидерландах, указывают на то, что вопрос о природе бурых пятен Плутона остается открытым. Их выводы представлены в статье, опубликованной в журнале Icarus.
В лабораторных условиях ученые создали смесь толинов, из которых сформировались сферические частицы пыли, размеры которых составляют несколько микрометров. После этого был получен спектр отражения этих соединений, условия получения которого максимально соответствовали условиям, существующим на карликовой планете. Исследования проводились в атмосфере, содержащей азот, углекислый газ и метан, и включали в себя воздействие высокоэнергетическими частицами, имитирующими космическое излучение.
В инфракрасной области спектральные данные не полностью соответствуют результатам, полученным аппаратом New Horizons во время пролета над Плутоном, поскольку в них зафиксированы некоторые дополнительные линии поглощения. Для объяснения этих расхождений авторы предлагают несколько предположений. Прежде всего, длительное воздействие космических частиц и толины может приводить к их частичному разрушению, что незначительно изменяет цвет и спектральные характеристики. Альтернативно, это может быть связано с пористостью поверхности карликовой планеты в тех областях, где расположены бурые толиновые пятна.
Поры могли возникнуть из-за недостаточной массы Плутона, что привело к накоплению выпадающих веществ в виде рыхлого, непрочного «снега». Альтернативно, подобные поры могут образовываться в процессе сублимации – испарения льда без перехода в жидкое состояние. Район Макулы Ктулху, эта область, практически полностью скрывающая толиновые отложения, расположена вблизи экватора и характеризуется отсутствием как азотного, так и метанового льда. Однако, возможно сезонное появление метанового льда в период продолжительной местной зимы, который затем исчезает летом, формируя пористую поверхность, покрытую слоем толинов.