太陽系外圍是否存在一顆巨大的未發現行星？這個想法自 1930 年代發現冥王星之前就已存在。當時被稱為行星 X，著名的天文學家提出這個理論來解釋天王星的軌道，因為天王星的運行軌跡與物理學預期的軌道運動有所偏差。人們認為，一顆比地球大數倍的未發現行星的引力拉扯，可能是造成這種差異的原因。
這個謎團最終在 1990 年代透過重新計算海王星的質量而得到解釋。但隨後在 2016 年，加州理工學院的天文學家 Konstantin Batygin 和 Mike Brown 提出了潛在的第九行星理論。
他們的理論與柯伊伯帶有關，柯伊伯帶是位於海王星之外（包含冥王星）的矮行星、小行星和其他物質組成的巨大帶狀區域。許多柯伊伯帶天體（也稱為跨海王星天體）已被發現繞太陽運行，但與天王星一樣，它們的運行方向並非連續且符合預期。Batygin 和 Brown 認為，某個具有強大引力的物體必定影響了它們的軌道，並提出了第九行星作為可能的解釋。
這可以與我們自己的月球情況相比較。月球繞太陽公轉的週期是 365.25 天，這與它們之間的距離所預期的情況一致。然而，由於地球的引力作用，月球也每 27 天繞地球公轉一次。從外部觀察者的角度來看，月球因此呈現螺旋運動。同樣地，許多柯伊伯帶天體也顯示出其軌道受到太陽引力以外因素影響的跡象。
雖然天文學家和太空科學家最初對第九行星理論持懷疑態度，但越來越強大的觀測證據顯示，跨海王星天體的軌道確實是混亂的。正如 Brown 在 2024 年所說：
「我認為第九行星不存在的可能性非常小。目前沒有其他解釋可以說明我們看到的現象，也沒有其他解釋可以說明我們在太陽系中看到的許多其他由第九行星引起的效應。」
例如，在 2018 年，據報導發現了一個繞太陽運行的新矮行星候選者，稱為 2017 OF201。這個天體直徑約為 700 公里（地球約為其 18 倍大），並具有高度橢圓的軌道。這種非近似圓形的軌道表明，要麼是在其生命早期發生了撞擊將其推向此路徑，要麼是受到第九行星的引力影響。
另一方面，如果第九行星存在，為什麼至今無人發現？一些天文學家質疑，從柯伊伯帶天體獲得的軌道數據是否足以支持其存在的結論，同時也提出了其他解釋其運動的理論，例如一圈碎屑環的影響，或是更奇幻的小黑洞的說法。
然而，最大的問題是，外太陽系至今的觀測時間還不夠長。例如，天體 2017 OF201 的軌道週期約為 24,000 年。雖然可以在短短幾年內找到一個天體繞太陽的軌道路徑，但任何引力影響可能需要四到五個軌道週期才能注意到任何細微的變化。
柯伊伯帶天體的新發現也對第九行星理論提出了挑戰。最新的發現是 2023 KQ14，這是由夏威夷的 Subaru 望遠鏡發現的一個天體。
它被稱為「sednoid」，意指它大部分時間遠離太陽，但仍在太陽引力影響的廣闊區域內（該區域距離太陽約 5,000 AU，或天文單位，其中 1 AU 是地球到太陽的距離）。該天體被歸類為 sednoid 也意味著海王星的引力對其影響很小或沒有影響。
2023 KQ14 最近時離太陽約 71 AU，最遠時約 433 AU。相比之下，海王星離太陽約 30 AU。這個新發現的天體同樣具有非常橢圓的軌道，但它比 2017 OF201 更穩定，這表明沒有任何大型行星，包括假設的第九行星，顯著影響其路徑。因此，如果第九行星存在，它可能必須距離太陽超過 500 AU。
更糟糕的是，這是第四個被發現的 sednoid。其他三個也展現出穩定的軌道，同樣表明任何第九行星都必須非常遙遠。
儘管如此，仍然存在一顆巨大行星影響柯伊伯帶天體軌道的可能性。但天文學家尋找任何這類行星的能力仍然受到無人太空旅行限制的影響。根據 NASA 新視野號探測器速度的估計，太空船需要 118 年才能到達足夠遠的地方找到它。
這意味著我們將不得不繼續依賴地面和太空望遠鏡來探測任何東西。隨著我們的觀測能力變得越來越詳細，新的小行星和遙遠的天體不斷被發現，這應該會逐漸揭示那裡可能存在什麼。所以請關注這個（非常大的）空間，看看未來幾年會出現什麼。
