自從2006年冥王星被取消在太陽系的第九大行星的地位後，我們常識中「太陽系具有九大行星」便變為了「太陽系具有八大行星」，按距離太陽從近到遠分別是：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。
然而科學家們一直在理論上認為在距離太陽很遠的地方有一個第九大行星的存在。它尚還沒有發現，但是假如它真的被探測到，那麼就可以解釋很多困擾科學家多年的問題。
比如太陽的自傳軸與在天王星外圍聚集著的小型冰凍彗星的公轉軌道存在的傾斜角。這塊區域被稱為柯伊伯帶。這裡聚集著無數的小型、冰冷的天體，它們是太陽系行星形成過程中沒有被利用上的物質材料。它們距離太陽至少有30個天文單位（即30個地日距離），並各自以不同的傾斜角圍繞以橢圓形軌道繞著太陽公轉。
根據數學計算和計算機的模擬，科學家們推測柯伊伯帶存在這樣的軌道特徵都源於海王星在形成時處在距離太陽更近的軌道上，這個軌道大約比目前海王星與太陽的距離短幾個天文單位。在它形成後，它遷徙到了目前這個更遠的軌道上。以「海王星遷徙假說」為基礎可以推斷出大部分柯伊伯帶天體的軌道現狀。但是還是有很大一部分柯伊伯帶天體，它們的軌道總是距離海王星有10天文單位之遠。
天文學家們不得不懷疑在海王星之外可能存在的第九大行星，而且這顆行星應該很大，因為它能夠強有力地束縛住很大一部分柯伊伯帶天體，使得它們不會通過橢圓軌道在軌道的一些位置上能夠相對海王星更加接近太陽，而總是離海王星遠遠的。
天文學家們正在嘗試大量分析這些「聚眾在外」的柯伊伯帶天體，假如我們能夠找到這些天體的指向都匯聚地朝向一個共同的一個點或一片區域，那麼我們可以認為在那個位置上或許我們就可以找到這顆神秘的「幕後黑手」。結果是，只有很大一部分的天體的軌道指向太陽系內部，還有一部分則不然。第九大行星存在似乎得到了進一步的暗示。
理論上這個第九大行星的質量約為地球的5到10倍，所在的位置距離太陽300到700天文單位。也有很多科研團隊給出它的位置的預測值，但是沒有一次巡天計劃找到了它。
當然觀測是有它的困難所在。因為柯伊伯帶天體都是距離太陽30個天文單位的天體，而據推測這個第九大行星距離太陽有300到700個天文單位，根據點光源能量傳播的定律，就算假設處在距離我們30個天文單位的天體反射太陽光的亮度與遠在300個天文單位的天體反射的亮度一樣，在我們看來，距離我們300個天文單位的天體都要比距離我們30個天文單位的天體暗100倍，而由於實際情況涉及到光的反射實際上是要暗10000倍以上。可想而知探測難度。
因此要觀測這樣的天體，天文學家往往採取利用它們達到橢圓軌道的近日點時亮度較大的特性對它們進行測量。但是這也要考慮地球望遠鏡投入搜尋的時間、天氣和季節等等。這就需要非常準確地計算出柯伊伯帶天體的軌道模型，精準預測所在這個神秘天體的位置，然後一旦時機合適就讓望遠鏡對準該方向「抓個現行」。
目前國際上正在進行搜尋任務的項目有OSSOS、DES等等，他們目前都已建立較為精確的柯伊伯帶模型，待模型經過優化後就可以進入到程序模擬階段，到那時他們或許就可以找到這顆神秘行星的精確位置並最終找到它。
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