自从冥王星被取消在太阳系的第九大行星的地位后，我们常识中“太阳系具有九大行星”便变为了“太阳系具有八大行星”，按距离太阳从近到远分别是：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。
然而科学家们一直在理论上认为在距离太阳很远的地方有一个第九大行星的存在。它尚还没有发现，但是假如它真的被探测到，那么就可以解释很多困扰科学家多年的问题。
比如太阳的自传轴与在天王星外围聚集着的小型冰冻彗星的公转轨道存在的倾斜角。这块区域被称为柯伊伯带。这里聚集着无数的小型、冰冷的天体，它们是太阳系行星形成过程中没有被利用上的物质材料。它们距离太阳至少有30个天文单位（即30个地日距离），并各自以不同的倾斜角围绕以椭圆形轨道绕着太阳公转。
根据数学计算和计算机的模拟，科学家们推测柯伊伯带存在这样的轨道特征都源于海王星在形成时处在距离太阳更近的轨道上，这个轨道大约比目前海王星与太阳的距离短几个天文单位。在它形成后，它迁徙到了目前这个更远的轨道上。以“海王星迁徙假说”为基础可以推断出大部分柯伊伯带天体的轨道现状。但是还是有很大一部分柯伊伯带天体，它们的轨道总是距离海王星有10天文单位之远。
天文学家们不得不怀疑在海王星之外可能存在的第九大行星，而且这颗行星应该很大，因为它能够强有力地束缚住很大一部分柯伊伯带天体，使得它们不会通过椭圆轨道在轨道的一些位置上能够相对海王星更加接近太阳，而总是离海王星远远的。
天文学家们正在尝试大量分析这些“聚众在外”的柯伊伯带天体，假如我们能够找到这些天体的指向都汇聚地朝向一个共同的一个点或一片区域，那么我们可以认为在那个位置上或许我们就可以找到这颗神秘的“幕后黑手”。结果是，只有很大一部分的天体的轨道指向太阳系内部，还有一部分则不然。第九大行星存在似乎得到了进一步的暗示。
理论上这个第九大行星的质量约为地球的5到10倍，所在的位置距离太阳300到700天文单位。也有很多科研团队给出它的位置的预测值，但是没有一次巡天计划找到了它。
当然观测是有它的困难所在。因为柯伊伯带天体都是距离太阳30个天文单位的天体，而据推测这个第九大行星距离太阳有300到700个天文单位，根据点光源能量传播的定律，就算假设处在距离我们30个天文单位的天体反射太阳光的亮度与远在300个天文单位的天体反射的亮度一样，在我们看来，距离我们300个天文单位的天体都要比距离我们30个天文单位的天体暗100倍，而由于实际情况涉及到光的反射实际上是要暗10000倍以上。可想而知探测难度。
因此要观测这样的天体，天文学家往往采取利用它们达到椭圆轨道的近日点时亮度较大的特性对它们进行测量。但是这也要考虑地球望远镜投入搜寻的时间、天气和季节等等。这就需要非常准确地计算出柯伊伯带天体的轨道模型，精准预测所在这个神秘天体的位置，然后一旦时机合适就让望远镜对准该方向“抓个现行”。
目前国际上正在进行搜寻任务的项目有OSSOS、DES等等，他们目前都已建立较为精确的柯伊伯带模型，待模型经过优化后就可以进入到程序模拟阶段，到那时他们或许就可以找到这颗神秘行星的精确位置并最终找到它。
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