En 1841, John Couch Adams comenzó a investigar el por entonces residuos muy grandes en el movimiento de Urano. En 1845, Urbain Le Verrier empezó a investigar a ellos también. Adams presentó dos diferentes soluciones al problema, asumiendo que las desviaciones fueron causadas por la gravedad de un planeta desconocido. Adams trató de presentar sus soluciones para el Observatorio de Greenwich, pero desde que era joven y desconocido, no era tomado en serio. Urbain Le Verrier presentó su solución en 1846, pero Francia carecía de los recursos necesarios para localizar el planeta.
Le Verrier entonces, se dirigió al Observatorio de Berlín, donde Galle y su asistente d'Arrest encontraron a Neptuno en la noche del 23 de septiembre 1846. Hoy en día, tanto Adams y Le Verrier comparten el mérito de haber predicho la existencia y la posición de Neptuno.
(Inspirado por este éxito, Le Verrier una vez atacado el problema de la desviaciones de la órbita de Mercurio, sugirió la existencia de un intra-planeta mercurio, Vulcan, Que más tarde resultó ser inexistente.)
El 30 de septiembre de 1846, una semana después del descubrimiento de Neptuno, Le Verrier declaró que no puede ser de otro planeta desconocido todavía por ahí. El 10 de octubre, la gran luna de Neptuno, Triton se descubrió, lo que dio una forma fácil de determinar con precisión la masa de Neptuno, que resultó ser de 2% mayor de lo esperado de las perturbaciones sobre Urano. Parecía como si las desviaciones en el movimiento de Urano en realidad fue causada por dos planetas además de la órbita real de Neptuno resultó ser significativamente diferente de las órbitas predichas por Adams y Le Verrier.
En 1850 Ferguson estaba observando el movimiento del planeta menor Hygeia. Un lector del informe de Ferguson fue Hind, Que obtuvo la estrellas de referencia utilizado por Ferguson. Hind no pudo encontrar una de las estrellas de referencia de Ferguson. Maury, En el Observatorio Naval, también fue incapaz de encontrar esa estrella.
Durante unos años se creía que se trataba de una observación de otro planeta, pero en 1879 se le ofreció otra explicación: Ferguson había cometido un error al grabar su observación, cuando el error fue corregido, otra estrella encajaba muy bien a su estrella de referencia que faltaba.
El primer intento serio de encontrar una planeta trans-neptuniano se llevó a cabo en 1877 por David Todd. Él utilizó un "método gráfico", y a pesar de la inconclusivenesses de los residuos de Urano, Se derivan los elementos de un planeta trans-neptuniano: media la distancia de 52 UA, periodo de 375 años, más débil con magnitud 13. Su longitud de 1,877.84 recibió 170 grados con una incertidumbre de 10 grados. La inclinación fue de 1.40 grados y la longitud del nodo ascendente de 103 grados.
En 1879, Camille Flammarion añadió otro indicio de la existencia de un planeta más allá de Neptuno: El afelio de cometas periódicos tienden a agruparse en torno a las órbitas de los planetas principales. Júpiter tiene la mayor parte de los cometas tal, y Saturno, Urano y Neptuno también tienen unos cuantos cada uno. Flammarion encontro dos cometas, 1862 III, con un período de 120 años y el afelio en 47,6 UA, y 1889, II, con un período algo más largo y el afelio a 49,8 UA Flammarion sugirió que el hipotético planeta probablemente se trasladó a 45 au.
Un año más tarde, en 1880, el profesor Forbes publicó una memoria sobre el afelio de los cometas y su asociación con las órbitas planetarias. Pero cerca del año 1900, cinco cometas eran conocidos con el afelio fuera de la órbita de Neptuno y a continuación Forbes sugirió un trans-neptuniano que se trasladó a una distancia de 100 UA, y otra a 300 UA, con períodos de 1000 y 5000 años.
Durante los próximos cinco años, varios astrónomos / matemáticos publicaron sus propias ideas de lo que podría encontrarse en la parte exterior del sistema solar. Gaillot en el Observatorio de París supone dos planetas trans-neptuniano a 45 y 60 a.u. Thomas Jefferson y Jackson See prevén tres planetas trans-neptuniano:
• "Océano" en 41,25 a.u. y el período de 272 años
• "trans-Océano" a 56 a.u. y el período de 420 años
• otro a 72 a.u. y el período de 610 años
Dr. Theodor Grigull de Munster, Alemania, asumió en 1902 un planeta del tamaño de Urano a 50 UA y el período de 360 años, que él llamó "Hades". Grigull basa su trabajo principalmente en las órbitas de los cometas con afelio más allá de la órbita de Neptuno, con un control cruzado de fuerza gravitacional de ese órgano y que produce las desviaciones observadas en el movimiento de Urano. En 1921 Grigull reviso el período orbital de "Hades" de 310-330 años, para ajustarse mejor a las desviaciones observadas.
En el año 1900 Hans-Emil Lau, en Copenhague, publicó elementos de dos planetas trans-neptuniano en 46,6 y 70,7 cl de distancia, con masas de 9 y 47,2 veces la Tierra, y de una magnitud para el planeta la más cercana en torno a 10-11. El 1900 las longitudes de los cuerpos hipotéticos fueron 274 y 343 grados, tanto con la incertidumbre muy grande de 180 grados.
En 1901, Gabriel Dallet dedujo un hipotético planeta en 47 a.u. con una magnitud de 9.5-10.5 y en 1900 una longitud de 358 grados. El mismo año Theodor Grigull derivo una longitud de un planeta trans-neptuniano a menos de 6 grados de distancia del planeta Dallet, que posteriormente fue trasladada la diferencia a 2,5 grados. Este planeta se suponía que era 50,6 a.u. distantes.
En 1904, Thomas Jefferson y Jackson See propusieron tres planetas trans-neptuniano, en 42,25, 56 y 72 UA El planeta interior tenía un período de 272,2 años y una longitud en 1904 de 200 grados. Un general ruso llamado Alexander Garnowsky sugirió cuatro planetas hipotéticos, pero no suministró ningún detalle sobre ellos.
Las dos más cuidadosamente elaboradas predicciones para el Trans-Neptuno eran de origen americano:
• Pickering "La búsqueda de un planeta más allá de Neptuno"(Anales Astron. Obs. Harvard Coll, vol LXI parte II 1909)
• Percival Lowell's "Memoria de un planeta trans-neptuniano"(Lynn, Mass. 1915)
Estaban preocupados con el mismo tema pero se utilizan enfoques diferentes y llegaron a resultados diferentes.
Pickering utilizar un análisis gráfico y sugirió un "Planeta O" a 51,9 UA con un periodo de 373,5 años, un doble de la masa de la Tierra y de una magnitud de 11.5-14. Pickering sugirió ocho trans y otros planetas Neptuno durante los próximos 24 años. Los resultados de Pickering causaron que Gaillot revisara las distancias de sus dos trans-neptunianos a 44 y 66 de la UA, y les dio las masas de 5 y 24 masas terrestres.
En total, desde 1908 hasta 1932, Pickering propuso siete planetas hipotéticos - O, P, Q, R, S, T y U. Sus elementos finales de O y P definen los órganos completamente diferentes a los originales, por lo que el total puede ser fijado en nueve años, sin duda el récord planetario de pronósticos. La mayoría de Predicciones de Pickering sólo son de interés pasajero como curiosidades. En 1911 Pickering sugirió que el planeta Q tenía una masa de 20.000 Tierras, por lo que es 63 veces más masivo que Júpiter, o aproximadamente 1/6 de la masa del Sol, cerca de una estrella de masa mínima. Pickering dijo que el planeta Q tenía una órbita muy elíptica.
En años posteriores el planeta P ocupa seriamente su atención. En 1928 se redujo la distancia de P de 123 a 67,7 UA, y su período de 1400 a 556,6 años. Dio P una masa de 20 masas terrestres y una magnitud de 11. En 1931, tras el descubrimiento de Plutón, Emitió otra órbita elíptica para P: distancia 75,5 UA, periodo 656 años, masa de 50 masas terrestres, la excentricidad de 0,265, la inclinación de 37 grados, cerca de los valores dados por la órbita de 1911.
Su Planet S, Propuesto en 1928 y los elementos que figuran en 1931, se puso en 48,3 au de distancia (cerca de Lowell Planet X el 47,5 UA), el período de 336 años, la masa de 5 Tierras, de magnitud 15. En 1929, Pickering propuso planeta U, 5,79 au de distancia, el plazo de 13,93 años, es decir, apenas fuera de la órbita de Júpiter. Su masa era de 0,045 masas de la Tierra, la excentricidad 0,26. El menor de los planetas de Pickering es el planeta T, sugirió en 1931: distancia 32,8 UA, periodo de 188 años.
Percival Lowell, Más conocido como un defensor de los canales en Marte, construyó un observatorio privado en Flagstaff, Arizona. Lowell llamó a su planeta hipotético Planet X, y realizo varias búsquedas para ello, sin éxito. La primera búsqueda de Lowell para el Planeta X llegó a su fin en 1909, pero en 1913 comenzó una segunda búsqueda, con una nueva predicción del Planeta X: en la época de 1850-01-01, la media a largo 11,67 grados, perih. largo 186, excentricidad 0,228, la media dist 47,5 a.u. de largo nodo 110,99 grados de arco, la inclinación de 7,30 grados, la masa 1/21000 masas solares. Lowell y otros buscaron en vano a este Planeta X en 1913-1915. En 1915, Lowell publicó sus resultados teóricos del Planeta X.
Es irónico que este mismo año, 1915, dos imágenes débiles de Plutón fueron grabadas en el observatorio Lowell, a pesar de que nunca fueron reconocidos como tales hasta después del descubrimiento de Plutón (1930). El error de Lowell de encontrar al Planet X fue su mayor decepción en la vida. No paso mucho tiempo mirando para el Planeta X durante los dos últimos años de su vida. Lowell murió en 1916. En las casi 1000 placas expuestas en esta segunda búsqueda de asteroides 515, 700 estrellas variables y 2 imágenes de Plutón!
La búsqueda de terceros para Planet X comenzó en abril de 1927. No se ha avanzado en 1927-1928. En diciembre de 1929 el hijo de un agricultor joven y astrónomo aficionado, Clyde Tombaugh, de Kansas, fue contratado para hacer la búsqueda. Tombaugh comenzó su trabajo en abril de 1929. El 23 de enero de 1930 Tombaugh expuso el par de placas en las que se encontró Plutón, al examinarlas el 18 de febrero. Tombaugh había examinado cientos de pares de placas y millones de estrellas. La búsqueda del Planeta X había llegado a su fin.
El nuevo planeta, llamado más tarde Plutón, Resultó ser decepcionantemente pequeño, tal vez sólo una masa de la Tierra puesto probablemente en aproximadamente 1/10 de masa de la Tierra o más pequeño (en 1979, cuando el satélite de Plutón Caronte fue descubierto, la masa de la de Plutón-Caronte al par resultó ser sólo de aproximadamente 1/1000 de la masa de la Tierra) El Planet X debe si es que estaba causando las perturbaciones en la órbita de Urano, ser mucho más grande que eso. Tombaugh continuó su búsqueda otros 13 años, y examinó el cielo desde el polo norte celeste a 50 grados. la declinación al sur, hasta la magnitud 16-17, a veces hasta 18. Tombaugh debio examinar unos 90 millones de imágenes de unos 30 millones de estrellas en más de 30.000 grados cuadrados en el cielo.
El encontró un nuevo cúmulo globular, 5 nuevos cúmulos abiertos de estrellas, un supercúmulo de nuevas galaxias de 1800 y varios nuevos grupos de galaxias pequeñas, un nuevo cometa, alrededor de 775 asteroides nuevos pero no nuevos planetas, excepto Plutón. Tombaugh saco la conclusión de que ningún planeta desconocido más brillante que la magnitud 16,5 existía, sólo un planeta en una órbita casi polar y situado cerca del polo sur celeste podría haber escapado a su detección. Podía haber elegido un tamaño de Neptuno planeta en siete veces la distancia de Plutón, o un planeta del tamaño de Plutón a 60 UA
El nombramiento de Plutón es una historia por sí misma. Las primeras sugerencias de la denominación del nuevo planeta fueron: Atlas, Zymal, Artemisa, Perseo, Vulcano, Tántalo, Idana, Cronos. El The New York Times sugirió Minerva, sugirió a los periodistas Osiris, Baco, Apolo, Erebo. La viuda de Lowell sugirió Zeus, pero más tarde cambió de parecer a Constanza. Mucha gente sugirió que el planeta se denominará Lowell. El personal del observatorio de Flagstaff, donde Plutón se descubrió, sugirió Cronos, Minerva, y Plutón. Unos meses más tarde, el planeta fue nombrado oficialmente Plutón. El nombre de Plutón fue sugerido originalmente por Venetia Burney una niña de 11 años de edad estudiante en Oxford, Inglaterra.
La primera órbita calculada para Plutón dio una excentricidad de 0,909 y un período de 3,000 años. Esto pone en duda si se trataba de un planeta o no. Sin embargo, unos meses más tarde, se obtuvo mucho mejor los elementos orbitales de Plutón.
La masa de Plutón era muy difícil de determinar. Se dieron varios valores en momentos diferentes, el asunto no se resolvió hasta que James W. Christy descubrió la luna de Plutón Caronte en junio de 1978, Plutón fue demostrado que sólo tenia el 20% de la masa de nuestra Luna.
Eso hizo que Plutón sin remedio insuficiente para producir mensurables perturbaciones gravitacionales en Urano y Neptuno. Plutón no podía ser el Planet X de Lowell. El planeta encontrado no era el planeta buscado. Lo que parecía ser otro triunfo de la mecánica celeste resultó ser un accidente o más bien un resultado de la inteligencia y el rigor de la Clyde Tombaugh'S de la búsqueda.
Otra transacción de corta duración sospechosa de Neptuno se informó el 22 de abril de 1930 por R.M. Stewart, en Ottawa, Canadá, informó que las placas tomadas en 1924 por Crommelin había calculado una órbita (dist 39,82 au, nodo asc 280,49 grados, la inclinación de 49,7 grados) Tombaugh había buscado el "objeto de Ottawa" sin encontrarlo. Varias otras búsquedas se hicieron, pero nada se ha encontrado.
Mientras tanto, Pickering siguio prediciendo nuevos planetas (véase más arriba). Otros también predijeron nuevos planetas en el terreno teórico (Lowell mismo había sugerido ya un segundo trans-neptuniano en cerca de 75 UA).
En 1946, Francis M. E. Sevin sugirió un planeta trans-Plutón en 78 a.u. La primera vez que ha obtenido este método empírico de un curioso donde agrupan los planetas y los asteroides Hidalgo errático, en dos grupos de organismos internos y externos:
Grupo I: Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Asteroides, Júpiter.
Grupo II: Saturno, Urano, Neptuno, Plutón, Hidalgo.
Luego añadió los logaritmos de los períodos de cada par de planetas, la búsqueda de una suma más o menos constante de alrededor de 7.34. Suponiendo que esta suma sea válida para Mercurio y el trans-Plutón también llegó a un período de unos 677 años para "Trans-pluton". Más tarde Sevin elaboro un conjunto completo de elementos para "Trans-pluton": Dist. 77,8 UA, periodo de 685,8 años, la excentricidad 0.3 la masa 11,6 veces la masa terrestre. Su predicción se movió con poco interés entre los astrónomos.
En 1950, K. Schutte de Munich, utilizó los datos de ocho cometas periódicos para sugerir un planeta trans-Plutón a 77 UA Cuatro años más tarde, H. H. Kitzinger de Karlsruhe, utilizando los mismos ocho cometas, ampliando y perfeccionando el trabajo, la búsqueda del planeta supone que a los 65 años de la UA, con un periodo de 523,5 años, una inclinación orbital de 56 grados y una magnitud estimada de 11. En 1957, Kitzinger reelaboro el problema y llegó a nuevos elementos: 75.1 dist. au, el período de 650 años, la inclinación de 40 grados, magnitud de alrededor de 10.
Después de infructuosas búsquedas de fotografía, se retocó el problema una vez más en 1959, llegando a una distancia media de 77 UA, periodo de 675,7 años, 38 grados de inclinación, excentricidad 0,07 un planeta no muy diferente de Sevin "Trans-pluton" y en algunos aspectos similar al Planeta P final de Pickering. Sin embargo ningún planeta nunca se ha encontrado.
Cometa Halley, También se ha utilizado como una sonda de “para planetas trans-plutonianos” En el año 1942 R. S. Richardson encontró que un planeta del tamaño de la Tierra en 36,2 UA, o 1 UA más allá del afelio de Halley, retrasaría el paso por el perihelio de Halley lo que está de acuerdo mejor con las observaciones. Un planeta a 35,3 a.u. de 0,1 masas terrestres tendría un efecto similar. En 1972, Brady predijo un planeta a 59,9 UA, periodo 464 años, excentricidad 0,07, inclinación de 120 grados (es decir, esta en una órbita retrógrada) la magnitud 13-14, sobre el tamaño de Saturno. Tal Trans-planeta Plutón reduciría los residuos del cometa Halley significativamente de nuevo al paso por el perihelio 145,6. Este Trans gigantesco planeta Plutón También se buscó, pero nunca se encontró.
Tom van Flandern al analizar las posiciones de Urano y Neptuno en la década de 1970. La órbita calculada de observaciones encajan en Neptuno sólo para unos pocos años, y luego comenzó a alejarse. La órbita de Urano encaja con las observaciones durante una revolución, pero no durante la revolución anterior. En el año 1976 Tom van Flandern se convenció de que había un décimo planeta. Después del descubrimiento de Caronte en 1978 que mostró la masa de Plutón mucho menor de lo esperado, Van Flandern convencio a su colega USNO Robert S. Harrington de la existencia de este décimo planeta. Ellos comenzaron a colaborar investigando el sistema de satélites de Neptuno.
Pronto sus puntos de vista divergentes. Van Flandern pensaba que el décimo planeta se había formado más allá de la órbita de Neptuno, mientras que Harrington creía que se había formado entre las órbitas de Urano y Neptuno. Van Flandern pensaba que se necesitaban más datos, como una mejora de la masa de Neptuno, proporcionado por el Voyager 2. Harrington comenzó a buscar el planeta por la fuerza bruta que comenzó en 1979 y en 1987 aún no había encontrado ningún planeta. Van Flandern y Harrington sugirieron que el afelio del décimo planeta podría estar cerca en una órbita muy elíptica. Si el planeta está oscuro, podría ser tan débil como magnitud 16-17, sugiere Van Flandes.
En 1987, Whitmire y Matese sugirieron un décimo planeta a 80 a.u. con un período de 700 años y una inclinación de unos 45 grados, como una alternativa a su "Nemesis hipótesis” Sin embargo, según Eugene M. Shoemaker, Este planeta no podría haber causado las lluvias de meteoros que Whitmire y Matese sugieren
En 1987 John Anderson en el JPL examinó el movimiento de la nave espacial Pioneer 10 y Pioneer 11, Para ver si alguna deformación, debido a las fuerzas de gravedad desconocidas se han encontrado. No se encontró ninguna a partir de este, Anderson llegó a la conclusión de que un décimo planeta más probable es que existe. JPL había excluido las observaciones de Urano antes de 1910 en sus efemérides, mientras que Anderson tenía confianza en las observaciones anteriores también.
Anderson saco la conclusión de que el décimo planeta debe tener una órbita muy elíptica, Llevándola lejos para ser indetectable ahora, pero periódicamente lo que le acercaría lo suficiente para dejar su firma inquietante sobre las trayectorias de los planetas exteriores. Él sugiere una masa de cinco masas terrestres, un período orbital de unos 700-1000 años, y una órbita muy inclinada. Sus perturbaciones en los planetas exteriores no será detectado de nuevo hasta el 2600. Anderson confía en que los dos Voyager ayudarían a precisar la ubicación de este planeta.
Conley Powell, Del JPL, también analizó los movimientos planetarios. También descubrió que las observaciones de Urano, de repente se ajustó a los cálculos a partir de 1910 mucho mejor que antes. Powell sugirió un planeta con 2,9 masas terrestres a 60,8 UA del Sol, un período de 494 años, la inclinación de 8,3 grados y sólo una pequeña excentricidad. Powell estaba intrigado de que el período fue de aproximadamente el doble de Plutón y tres veces el período de Neptuno, lo que sugiere que el planeta que creyó ver en los datos tenía una órbita estabilizada por resonancia mutua con sus vecinos más cercanos, a pesar de su gran separación.
La solución para el planeta llamado a estar en Geminis, y también a ser más brillante que Plutón cuando fue descubierto. La búsqueda se realizó en 1987 en el Observatorio Lowell para el planeta de Powell, pero no se encontró nada. Powell volvio a examinar su solución y revisó los elementos: 0,87 masas terrestres, distancia 39,8 UA, periodo 251 años, excentricidad 0,26, es decir, una órbita muy similar a la de Plutón. En la actualidad, el nuevo planeta de Powell debe estar en León, con una magnitud de 12, sin embargo, Powell cree que es prematuro para buscarlo, él tiene que examinar mas sus datos.
Incluso si nunca fue encontrado el trans-planeta Plutón, el interés se centró en las partes exteriores del sistema solar. El asteroide errático Hidalgo, se mueve en una órbita entre Júpiter y Saturno, ya se ha mencionado. En 1977-1984 Charles Kowal realizó una búsqueda sistemática de nuevas versiones de los cuerpos descubiertos en el sistema solar, usando el telescopio Schmidt de 48 pulgadas del Observatorio de Monte Palomar. En octubre de 1987 se encontró con el asteroide 1977 UB, más tarde llamado Chiron, que se mueve a media distancia de 13,7 UA, periodo de 50,7 años, la excentricidad 0,3786, la inclinación de 6,923 grados, diámetro de unos 50 km.
Durante su búsqueda, Kowal También ha encontrado 5 cometas y 15 asteroides, incluyendo Chiron, El asteroide más lejano conocido cuando fue descubierto. Kowal también recupero 4 cometas perdidos y perdida de asteroides. Kowal no encontró el décimo planeta, y concluyó que no había ningún planeta desconocido más brillante de 20o de magnitud de 3 grados de la eclíptica.
Chiron se anunció por primera vez como un "planeta décimo" pero inmediatamente fue designado como un asteroide. Pero Kowal sospecha que puede ser muy similar a los cometas, y más tarde incluso ha desarrollado una cola de cometa corto. En 1995, Quirón también fue clasificado como un cometa es sin duda el más grande de los cometas que conocemos.
En 1992 se descubrió un asteroide más distante: Pholus. Más tarde en 1992, un asteroide fuera de la órbita de Plutón fue encontrado, seguido por cinco asteroides transnacionales adicionales de Plutón en 1993 y al menos una docena en 1994.
Mientras tanto, la nave espacial Pioneer 10 y 11 y Voyager 1 y 2 habían viajado fuera del sistema solar, y también podrían ser utilizados como "sondas" para las fuerzas gravitatorias desconocidas, posiblemente de planetas desconocidos, que no se han encontrado. El Voyager también dio las masas más ajustada a los planetas exteriores cuando estas masas de actualización se insertan en la integración numérica del sistema solar, los residuos en las posiciones de los planetas exteriores finalmente desaparecieron.
Parece que la búsqueda del "Planeta X" por fin ha llegado a su fin. No hubo "Planet X" (Plutón no cuenta realmente) sino un cinturón de asteroides fuera de Neptuno/Plutón ha sido encontrado.
