2015年7月18日，美國國家航空航天局公布了“新視野”號近距離飛掠期間獲取首批大氣數據。數據顯示，冥王星富含氮的大氣層一直延升到表面1600公里的高度。這是首次在270公里以上的高度觀測到冥衛星的大氣。而從大氣逃逸的氮在冥王星身后形成了數十公里長的等離子體拖尾。
這次觀測利用了冥王星的日蝕現象。近距離飛掠冥王星60多分鐘后，“新視野”號、冥王星、太陽恰巧排成一條直線，投向飛行器的太陽光完全被冥王星遮掩。“新視野”號搭載的紫外成像光譜儀(Alice)拍攝下了整個日蝕過程的光度變化，由此推算出冥王星大氣一直延伸到1600公里的高度。這一數字比之前觀測到的大氣高度高出5倍。“這只是研究冥王星大氣層的開始。目前得到的數據已經明確顯示冥王星的大氣層高度比地球高很多。”“新視野”號項目科學家、美國西南研究院的安德魯·斯特福說。
冥王星的大氣中含有氮分子、一氧化碳、甲烷等，其中氮分子占主要比例。“這與地球大氣非常相似，而太陽系中大氣成分以氮為主的天體并不多，僅有冥王星、土衛六、地球等少數幾顆”。國家天文臺研究員崔峻說。
冥王星大氣與地球大氣的相似點不止如此，其表面的大氣流體力學逃逸現象也備受關注“由于引力微弱，冥王星是目前太陽系中唯一可能存在大氣逃逸的天體。”崔峻說，科學家認為這種被稱作“流逸”的現象可能也曾在早期地球上演，冥王星為研究地球早期演化提供了一個難得的范本。而最新公布的最新大氣數據表示，“新視野”號可能找到了一部分從冥王星逃逸的大氣粒子。
在近距離飛掠冥王星1.5小時后，“新視野”號搭載的太陽風測量儀(SWAP)在冥王星背對太陽的一面探測到一個等離子體拖尾。拖尾長達數萬公里，由致密、低溫的氮離子組成。金星和火星也曾探測到類似的拖尾。而冥王星的拖尾源自它富含氮的大氣。從中逃逸的一部分氮原子被太陽紫外線電離后又被太陽風磁場俘獲，形成拖尾。在近距離飛掠之前，“新視野”號搭載的能量粒子譜儀(PEPSSI)也曾探測到氮離子，不同的是在冥王星朝向太陽的一面。
等離子體拖尾是冥王星與太陽風相互作用的重要表現之一，被認為與許多尚不明了的因素有關，但其中最重要的是大氣流失率。“這只是冥王星等離子體環境的第一個驚人表現。”“新視野”號離子與等離子研究組組長弗朗·巴格納爾說：“下個月我們將獲得更多的冥王星大氣數據。結合紫外成像光譜儀和無線電科學實驗儀采集的大氣數據，可以確定冥王星大氣流失的速率，進而解釋其大氣演化過程。”
