miniatura|Percival Lowell, iniciador de la hipòtesi del Planeta X.
Després del descobriment del planeta Neptú el 1846, hi va haver una especulació considerable sobre si existia un altre planeta més enllà de la seva òrbita. La cerca va començar a mitjans del , però va culminar a principis del amb la recerca per part de Percival Lowell del Planeta X. Lowell va proposar la hipòtesi del Planeta X per explicar discrepàncies aparents a les òrbites dels gegants gasosos, particularment Urà i Neptú, especulant que la gravetat d'un novè planeta gran encara no descobert hauria pogut pertorbar prou Urà com per notar les irregularitats.Tombaugh (1946), p. 73.
El descobriment per Clyde Tombaugh de Plutó el 1930 va semblar corroborar la hipòtesi de Lowell, i Plutó va ser considerat oficialment el novè planeta fins al 2006. El 1978, tanmateix, es va descobrir que Plutó era massa petit perquè la seva gravetat pogués afectar els gegants gasosos, fet que va provocar una recerca curta d'un desè planeta. La recerca es va abandonar a principis dels anys noranta, quan un estudi fet per la sonda Voyager 2 va descobrir que les irregularitats observades a l'òrbita d'Urà eren a causa d'una sobreestimació lleugera de la massa de Neptú. Després del 1992, el descobriment de nombrosos objectes amb òrbites similars o més grans que Plutó petits va provocar un debat sobre si Plutó havia de continuar sent considerat un planeta, o si ell i els seus veïns havien de tenir una classificació separada, com els asteroides. Tot i que inicialment els membres més grans d'aquest grup es van descriure inicialment com a planetes, el 2006 la Unió Astronòmica Internacional va reclassificar Plutó i els veïns més grans com a planetes nans, deixant només vuït planetes al sistema solar.
Actualment, la comunitat astronòmica està generalment d'acord que el Planeta X no existeix. Tanmateix, el concepte de Planeta X ha estat reviscut per diversos astrònoms per explicar altres anomalies al sistema solar exterior. En la cultura popular, i fins i tot entre alguns astrònoms, el Planeta X ha esdevingut un terme per qualsevol planeta sense descobrir al sistema solar exterior. També s'han suggerit altres planetes transneptunians, basant-se en proves diferents.
El 2014 i el 2016, basant-se en similituds d'òrbites d'un grup d'objectes transneptunians recentment descobert, astrònoms van fer la hipòtesi que existia un planeta que potser tenia deu vegades la massa de la Terra, amb un període d'entre 10.000 i 20.000 anys en una òrbita molt excèntrica que de mitjana és 20 vegades més lluny de Neptú. L'hipotètic planeta ha estat batejat amb el nom de «novè planeta», i ja han començat esforços per poder-ne reproduir la imatge. http://iopscience.iop.org/article/10.3847/0004-6256/151/2/22 iop>
Especulació inicial miniatura|esquerra|Jacques Babinet, un dels primers a proposar un planeta transneptunià.
Als anys 1840, el matemàtic francès Urbain Le Verrier va utilitzar la mecànica clàssica per analitzar pertorbacions a l'òrbita d'Urà, i va fer la hipòtesi que eren provocades per la influència gravitatòria d'un planeta encara no descobert. Le Verrier va predir la posició d'aquest nou planeta i va enviar els seus càlculs a l'astrònom alemany Johann Gottfried Galle. El 23 de setembre de 1846, la nit següent de la rebuda de la carta, Galle i el seu estudiant Heinrich d'Arrest van descobrir Neptú, exactament on Le Verrier havia predit.Croswell (1997), p. 43 Tanmateix, quedaven unes discrepàncies lleugeres sobre les òrbites dels gegants gasosos. Aquestes van indicar l'existència d'un altre planeta orbitant més enllà de Neptú.
Fins i tot abans del descobriment de Neptú, s'especulava que un sol planeta no podria ser suficient per explicar les discrepàncies. El 17 de novembre de 1834, l'astrònom britànic aficionat Thomas John Hussey va informar d'una conversa que havia tingut amb l'astrònom francès Alexis Bouvard a George Biddell Airy, l'astrònom reial britànic. Hussey va comentar que quan havia suggerit a Bouvard que el moviment estrany d'Urà podria ser a causa de la influència gravitatòria d'un planeta per descobrir, Bouvard va contestar que ja se li havia acudit la idea, i que havia coincidit amb Peter Andreas Hansen, director de l'Observatori Seeberg a Gotha, sobre el tema. L'opinió de Hansen era que un sol cos no podia explicar correctament el moviment d'Urà, i va fer la teoria que hi havia dos planetes més enllà d'Urà.
El 1848, Jacques Babinet va posar objeccions als càlculs de Le Verrier, afirmant que la massa observada de Neptú era inferior i la seva òrbita més gran que el que havia predit Le Verrier inicialment. Va postular, basant-se bàsicament en simples restes sobre els càlculs de Le Verrier, que un altre planeta d'aproximadament 12 masses terrestres, que va anomenar Hiperió, havia d'existir més enllà de Neptú. Le Verrier va denunciar la hipòtesi de Babinet, dient: «No hi ha absolutament res a partir del qual hom pugui determinar la posició d'un altre planeta, a part de les hipòtesis en què la imaginació hi tingui massa a veure».
El 1850 James Ferguson, astrònom ajudant a l'Observatori Naval dels Estats Units, va notar que havia «perdut» una estrella que havia observat, GR1719k, cosa que Lt. Matthew Maury, el superintendent de l'observatori, va interpretar que demostrava que era havia de ser un nou planeta. Tanmateix, recerques posteriors no van tenir èxit en recuperar el «planeta» en una posició diferent, i el 1878, CHF Peters, director de l'observatori de Hamilton College a Nova York, va demostrar que de fet l'estrella no havia desaparegut, i que els resultats anteriors eren a causa d'un error humà.
El 1879, Camille Flammarion va observar que els cometes 1862 III i 1889 III tenien un afeli de 47 i 49 ua, respectivament, suggerint que podrien marcar el radi orbital d'un planeta desconegut que els havia arrossegat a una òrbita eclíptica. L'astrònom Georges Forbes va concloure basant-se en aquests fets que havia d'haver-hi dos planetes més enllà de Neptú. Va calcular, basant-se en el fet que quatre cometes posseïen afelis de prop de 100 ua i d'altres sis tenien afelis de prop de 300 ua, els elements orbitals de dos planetes transneptunians. Aquests elements concordaven amb els que havia fet independentment un altre astrònom anomenat David Peck Todd, suggerint a molts que podria ser vàlid. Tanmateix, els escèptics van argumentar que les òrbites dels cometes implicats encara eren massa incertes per produir resultats significatius.
El 1900 i 1901, el director de l'observatori de Harvard William Henry Pickering va dirigir dues cerques de planetes transneptunians. La primera va la va començar l'astrònom danès Hans Emil Lau que, després d'observar l'òrbita d'Urà de 1690 i 1895, va concloure que un sol planeta transneptunià no podia justificar totes les discrepàncies a l'òrbita, i va postular la posició dels dos planetes que creia que n'eren responsables. La segona va ser iniciada quan Gabriel Dallet va suggerir que un sol planeta transneptunià que es trobés a 47 ua podria provocar el moviment d'Urà. Pickering va estar d'acord amb examinar les plaques de qualsevol astre que se sospités que fos un planeta. En cap cas no es va trobar res.
El 1909, Thomas Jefferson Jackson See, un astrònom amb una reputació d'egocèntric i contrari, va opinar que «segur que n'hi ha un, més probablement dos i possiblement tres planetes més enllà de Neptú». Temptativament va anomenar el primer planeta Oceanus i va col·locar respectivament les distàncies a 42, 56 i 72 ua del Sol. Tanmateix, no donar cap indicació de com n'havia determinar l'existència, i no se sap que s'organitzés cap cerca coneguda per localitzar-los.
El 1911, l'astrònom indi Venkatesh P. Ketakar va suggerir l'existència de dos planetes transneptunians, que va anomenar Brahma i Vishnu, aprofitant els patrons observats per Pierre-Simon Laplace als satèl·lits planetaris de Júpiter i aplicant-los als planetes exteriors. Els tres satèl·lits galileians de Júpiter més interiors, Ió, Europa i Ganimedes, es troben en una ressonància complicada d'1:2:4 anomenada ressonància de Laplace. Ketakar va suggerir que Urà, Neptú i els seus hipotètics planetes transneptunians es trobaven en ressonàncies semblants a la de Laplace. Els seus càlculs van predir una distància mitjana per Brahma de 38,95 ua i un període orbital de 242,28 anys terrestres (ressonància 3:4 amb Neptú). Quan es va descobrir Plutó 19 anys més tard, la seva distància mitjana de 39,48 ua i període orbital de 248 anys terrestres eren prou propers a la predicció de Ketakar (de fet Plutó té una ressonància 2:3 amb Neptú). Tanmateix, Ketakar no va fer prediccions per cap altre element orbital que la distància mitjana i període. No és clar del tot com Ketakar va arribar a aquests resultats, i el seu segon planeta, Vishnu, mai no es va localitzar.
Planeta X El 1894, amb l'ajuda de William Pickering, Percival Lowell, un aristòcrata de Boston ric, va fundar l'Observatori Lowell a Flagstaff (Arizona). El 1906, convençut que podia resoldre el dilema de l'òrbita d'Urà, va començar un extens projecte per cercar un planeta transneptunià, que va anomenar Planeta X. L'esperança de Lowell en cercar el Planeta X era establir la seva credibilitat científica, que havia perdut amb la creença que característiques semblants a canals visibles a la superfície de Mart eren canals construïts per una civilització intel·ligent.Croswell (1997), p. 43.
La primera cerca de Lowell se centrava en l'eclíptica, el pla abastat pel zodíac on els altres planetes del sistema solar es troben. Utilitzant una càmera fotogràfica de 5 polzades, va examinar manualment unes 200 exposicions de tres hores amb un vidre d'augment, però no va trobar cap planeta. En aquell moment Plutó era massa a dalt de l'eclíptica per poder ser captat a la cerca.Tombaugh (1946). Després de revisar les localitzacions possibles que havia predit, Lowell va iniciar una segona recerca entre el 1914 i el 1916. El 1915 va publicar la seva Memòria d'un planeta transneptunià, en què va concloure que el Planeta X tenia una massa aproximadament set vegades la de la Terra, al voltant de la meitat de la de Neptú i una distància mitjana del Sol de 43 ua. Va assumir que el Planeta X seria un objecte gran, poc dens i amb molt albedo, com els altres gegants gasosos. Com a resultat mostraria un disc amb un diàmetre d'un segon d'arc i una magnitud aparent d'entre 12 i 13, prou brillant per localitzar-se.Littman (1990), p. 70.
Separadament, el 1908, Pickering va anunciar que, analitzant «plecs» de l'òrbita d'Urà, havia trobat proves d'un novè planeta. El seu planeta hipotètic, que va anomenar Planeta O, (perquè venia després de la N de Neptú) posseïa un radi orbital mitjà de 51,9 ua i un període orbital de 373,5 anys. Tanmateix, les làmines fetes al seu observatori a Arequipa, Perú no van mostrar proves del planeta predit, i l'astrònom britànic PH Cowell va mostrar que els «plecs» observats a l'òrbita d'Urà desapareixien virtualment un cop el desplaçament de longitud del planeta es tenia en compte. El mateix Lowell, malgrat la seva relació propera amb Pickering, va desestimar la hipòtesi del Planeta O, dient: «Aquest planeta està molt ben designat com a "0", per això no és res».Croswell p. 50 Sense que Pickering ho sabés, quatre de les làmines fotogràfiques fetes en la recerca del «Planeta O» pels astrònoms de l'observatori del Mont Wilson el 1919 van, de fet, capturar Plutó, tot i que això es va reconèixer anys després. Pickering va continuar suggerint molts altres planetes transneptunians possibles després del 1932, que va anomenar P, Q, R, S, T and U, però cap d'ells mai va ser detectat.
Descobriment de Plutó
miniatura|upright|Astrògraf que va utilitzar Clyde Tombaugh per descobrir Plutó.