thumb|right|Percival Lowell, creador de la hipótesis del planeta X, en imagen de 1914.

El término planeta X o planeta más allá de la órbita de Neptuno se usaba en astronomía para designar en general a los planetas cuya existencia se postuló desde el descubrimiento del planeta Neptuno en 1846. La búsqueda de planetas transneptunianos comenzó en el y culminó en el inicio del con la «búsqueda del planeta X» realizada por Percival Lowell. Este propuso el planeta X para explicar las aparentes anomalías en la órbita de los planetas gigantes, en particular Urano y Neptuno, especulando que la gravedad de un gran noveno planeta no visible podría haber perturbado a Urano lo suficiente para dar cuenta de las irregularidades.Tombaugh (1946), p. 73. (en inglés)

El descubrimiento de Plutón por Clyde Tombaugh en 1930 consiguió validar la hipótesis de Lowell, y Plutón pasó a ser nombrado oficialmente «el noveno planeta». En 1978, se determinó de forma concluyente que Plutón era demasiado pequeño para que su gravedad afectara a los planetas gigantes, dando lugar a una breve búsqueda de un décimo planeta. La búsqueda fue abandonada en gran medida a principios de la década de 1990, cuando un estudio de las mediciones realizadas por el Voyager 2 encontró que las irregularidades observadas en la órbita de Urano se debían a una ligera sobreestimación de la masa de Neptuno. Después de 1992, el descubrimiento de numerosos pequeños objetos helados con órbitas similares o incluso más amplias que la de Plutón llevó a un debate sobre si Plutón debía seguir siendo un planeta, o si él y sus vecinos debían, al igual que los asteroides, clasificarse como un grupo separado. Aunque varios de los miembros más grandes de este grupo fueron descritos inicialmente como planeta, la redefinición de planeta de 2006 reclasificó a Plutón y a los objetos del mismo tipo como planetas enanos, estableciendo en ocho el número de planetas en el sistema solar.

La comunidad astronómica está ampliamente de acuerdo en que el Planeta X, tal como se lo concibió en un principio, no existe, pero el concepto ha sido revivido para explicar otras anomalías observadas en el sistema solar exterior. En la cultura popular, e incluso entre algunos astrónomos, el Planeta X se ha convertido en un término sustituto de cualquier planeta no descubierto en el sistema solar exterior, independientemente de su relación con la hipótesis de Lowell. También se ha sugerido la existencia de otros planetas transneptunianos, sobre la base de otros indicios. A partir de marzo de 2014, las observaciones con el telescopio WISE han descartado la posibilidad de un objeto del tamaño de Saturno a menos de 10 000UA, y un tamaño de Júpiter o mayor a menos de 26 000UA.

En 2014, basándose en las similitudes de las órbitas de un grupo de objetos transneptunianos extremos descubiertos en ese momento, dos astrónomos lanzaron la hipótesis de la existencia de un planeta tipo supertierra, de 2 a 15 veces la masa de la Tierra y más allá de 200UA con una posible órbita inclinada a 1500UA. En 2016, nuevos cálculos mostraron que este lejano planeta desconocido tendría probablemente una órbita inclinada y excéntrica que va desde no menos de 200UA hasta no más de aproximadamente 1600UA del Sol. La órbita estaría más o menos en el mismo plano que los objetos transneptunianos extremos, pero con su eje mayor en la dirección opuesta. Debido a que Plutón ya no es considerado un planeta por la Unión Astronómica Internacional, este nuevo objeto hipotético se ha conocido como Planeta Nueve.

Primeras especulaciones

thumb|right|Jacques Babinet, uno de los primeros proponentes de un planeta transneptuniano. En 1781, Anders Johan Lexell fue el primero en determinar con precisión la órbita de Urano y percatarse de las irregularidades que esta tenía. Concluyó que debía haber otros planetas en el sistema solar más allá de las 100UA que perturbaran la órbita de Urano, y que el radio del sistema solar era, por tanto, superior a las 100UA.

Alexis Bouvard publicó en 1821 una compilación de tablas astronómicas de la órbita de Urano que contenían predicciones sobre las posiciones futuras del planeta basadas en la ley de la gravitación universal de Newton.Bouvard (1821) (en inglés) Observaciones posteriores revelaron desviaciones sustanciales de la órbita respecto a las predicciones de las tablas, y llevaron a Bouvard a teorizar sobre la existencia de un cuerpo perturbador.[Anón.] (2001) «Bouvard, Alexis.» Encyclopædia Britannica, Deluxe CDROM edition (en inglés).

En la década de 1840, el matemático francés Urbain Le Verrier aplicó la mecánica de Newton para analizar las perturbaciones en la órbita de Urano, y planteó la hipótesis de que fueran causadas por la fuerza gravitatoria de un planeta aún por descubrir. Le Verrier predijo la posición de este nuevo planeta y envió sus cálculos al astrónomo alemán Johann Gottfried Galle. El 23 de septiembre de 1846, la noche siguiente a su recepción de la carta, Galle y su estudiante Heinrich d'Arrest descubrieron Neptuno, exactamente donde Le Verrier había predicho.Croswell (1997), p. 43 (en inglés). Quedaban algunas pequeñas discrepancias en las órbitas de los planetas gigantes, consideradas como indicios de la existencia de otro planeta orbitando más allá de Neptuno.

Incluso antes del descubrimiento de Neptuno, algunos especularon que un único planeta no era suficiente para explicar las discrepancias en la órbita de Urano: el 17 de noviembre de 1834, el reverendo británico y astrónomo aficionado Thomas John Hussey informó a George Biddell Airy, el Astrónomo Real británico, de una conversación que había tenido con el astrónomo francés Alexis Bouvard: cuando Hussey sugirió a Bouvard que el movimiento inusual de Urano podría deberse a la influencia gravitacional de un planeta sin descubrir, Bouvard respondió que la idea se le había ocurrido, y que había mantenido correspondencia con Peter Andreas Hansen, director del observatorio Seeberg de Gotha, sobre el tema. Hansen opinó que un solo cuerpo no podía explicar adecuadamente el movimiento de Urano, y postuló que había dos planetas más allá de su órbita.

Jacques Babinet presentó en 1848 objeciones a los cálculos de Le Verrier, al sostener que la masa observada de Neptuno era más pequeña y su órbita más amplia de lo estimado inicialmente por Le Verrier. Postuló, basado en gran medida en la simple sustracción de los cálculos de Le Verrier, que debía existir un planeta transneptuniano, que denominó «Hyperion», de aproximadamente 12 masas terrestres. Le Verrier rechazó a su vez la hipótesis de Babinet, diciendo: «[No hay] absolutamente nada que permita determinar la posición de otro planeta, salvo hipótesis en que la imaginación juegue una parte demasiado grande».

James Ferguson, astrónomo auxiliar en el Observatorio Naval de Estados Unidos, señaló en 1850 que había «perdido» una estrella que había observado, GR1719k, hecho que Matthew Maury, el superintendente del Observatorio, consideró evidencia de que debía de tratarse de un nuevo planeta. Búsquedas posteriores no lograron encontrar el «planeta» en una posición diferente, y en 1878, C. H. F. Peters, director del Observatorio del Hamilton College en Nueva York, demostró que no había tal estrella, y que los resultados anteriores se debían a un error humano.

Camille Flammarion señaló en 1879 que los cometas 1862 III y 1889 III tenían afelios de 47 y 49UA, respectivamente, lo que indicaba que podrían marcar el radio orbital de un planeta desconocido que los hubiese empujado a una órbita elíptica. El astrónomo Georges Forbes llegó a la conclusión sobre la base de estos indicios de que debían existir dos planetas más allá de Neptuno y calculó sus elementos orbitales tomando como punto de partida que había cuatro cometas con afelios alrededor de 100UA y otros seis con afelios en torno a 300UA. Las órbitas predichas por Forbes concordaban con las que otro astrónomo llamado David Peck Todd había calculado de forma independiente, lo que condujo a muchos a suponer que eran válidas. Otros, sin embargo, argumentaban que las órbitas de los cometas implicados eran aún demasiado inciertas para producir resultados significativos.

En 1900 y 1901, el director del Observatorio del Harvard College, William Henry Pickering, lideró dos búsquedas de planetas transneptunianos. La primera fue iniciada por el astrónomo danés Hans Emil Lau quien, tras estudiar los datos sobre la órbita de Urano entre 1890-1895, concluyó que un planeta transneptuniano por sí solo no podía explicar las discrepancias en su órbita, y postuló la posición de los dos planetas que creía responsables. La segunda se inició cuando Gabriel Dallet sugirió que un solo planeta transneptuniano situado a 47UA podría explicar el movimiento de Urano. Pickering acordó examinar placas en búsqueda de objetos sospechosos. En ninguno de los casos se obtuvieron resultados satisfactorios.

Thomas Jefferson Jackson See, un astrónomo con reputación de egocéntrico, opinó en 1909 que «sin duda hay uno, muy probablemente dos y posiblemente tres planetas más allá de Neptuno». Tentativamente, llamó al primer planeta «Oceanus», y los ubicó a 42, 56 y 72UA del Sol; no dio ninguna indicación en cuanto a cómo determinó su existencia, y no se organizó ninguna búsqueda de la que se tenga conocimiento para localizarlos.

El astrónomo indio Venkatesh P. Ketakar sugirió en 1911 la existencia de dos planetas transneptunianos, que llamó Brahma y Vishnu, a partir del estudio de los patrones observados por Pierre-Simon Laplace en los satélites de Júpiter y su aplicación a los planetas exteriores. Las tres lunas galileanas internas de Júpiter, Ío, Europa y Ganimedes, orbitan en resonancia en razón de 1:2:4, lo que se denomina resonancia de Laplace. Ketakar sugirió que Urano, Neptuno y sus planetas transneptunianos hipotéticos se encontraban en resonancias de Laplace similares. Sus cálculos predijeron una distancia media de Brahma de 38.95UA y un período orbital de 242.28 años terrestres (resonancia con Neptuno 3:4). Cuando Plutón fue descubierto 19 años después, su distancia media de 39.48UA y el período orbital de 248 años terrestres estaban cerca de la predicción de Ketakar (Plutón, de hecho, tiene una resonancia 2:3 con Neptuno). Ketakar estimó solo la distancia y el período medios, sin abordar el resto de elementos orbitales. No está claro cómo Ketakar llegó a estas cifras, y su segundo planeta, Vishnu, nunca fue localizado.

Planeta X

miniaturadeimagen|Telescopio Clark en Mars Hill, en el Observatorio Lowell En 1894, con la ayuda de William Pickering, Percival Lowell, un bostoniano rico, fundó el Observatorio Lowell en Flagstaff (Arizona). En 1906, convencido de que podía resolver el enigma de la órbita de Urano, comenzó un amplio proyecto para buscar un planeta transneptuniano, al que llamó Planeta X. La 'X' en el nombre representa una incógnita y se pronuncia como la letra, en contraposición al número romano X (10) —en ese momento, el Planeta X habría sido el noveno planeta—. Con la búsqueda del Planeta X Lowell esperaba restablecer su credibilidad científica, que había perdido gracias a su creencia ampliamente ridiculizada de que en Marte existían canales construidos por una civilización inteligente.Croswell (1997), p. 43.