第九大 行星 （别名：第九行星、行星九、X行星，英文名：Planet Nine），是一颗推测中位于太阳系遥远区域的假想行星，其与太阳的距离比第八颗行星 海王星 更远。
2016年， 加州理工学院 天文学家康斯坦丁·巴特金和麦克·布朗通过 柯伊伯带 天体 集群轨道异常，建立数学模型推测第九大行星质量约为 地球 10倍，轨道半径超过海王星20倍。 同年，一个法国研究小组表示，他们进一步缩小了第九大行星的范围。 2021年，在发表于《天体物理学杂志》增刊的一篇论文中，研究人员对长达6年的望远镜数据进行了研究，试图在南部天空中识别第九大行星的可能踪迹。 截至2025年6月，第九大行星仍未被发现。一些天文学家一直坚信第9颗大行星的存在，因为这颗被称为"X行星"的天体可用来解释 天王星 和 海王星 绕日公转轨道不规则的现象。虽然这种假设确实能够为一些难以理解的天体运行现象提供解释，但科学界对其是否存在仍存在争议。
科学家们假设第九大行星是一颗小冰巨星，有氢和氦的外壳，表面温度为零下375℉（-226℃），半径约为 地球 的3.66倍。 根据科学家的模拟计算，第九大行星的质量为地球的5~10倍；沿 转轴倾角 为15°~25°的中等倾斜轨道运行，轨道 半长轴 在400~800天文单位之间，偏心率介于0.2~0.5之间，绕 太阳 一周大约需要10000到20000个地球年。
历史沿革
探索背景
太阳系 已知的八个 大行星 ，按照离太阳的距离从近到远，它们依次为 水星 、 金星 、 地球 、 火星 、 木星 、 土星 、 天王星 、 海王星 。 1930年， 冥王星 被发现，并一度被视为 太阳系 第九大行星。
不过，新的天文发现不断使“九大行星”的传统观念受到质疑。天文学家先后发现冥王星与太阳系其他 行星 的一些不同之处。冥王星所处的轨道在海王星之外，属于太阳系外围的 柯伊伯带 ，该区域一直是太阳系 小行星 和 彗星 诞生的地方。20世纪90年代以来，天文学家发现 杰拉德·柯伊伯 带有更多围绕 太阳 运行的大 天体 。比如，美国天文学家布朗发现的“2003UB313”，就是一个直径和质量都超过冥王星的天体。布朗等人的发现使传统 行星定义 遭遇巨大挑战。2006年， 国际天文学联合会 （IAU）重新定义了行星的标准，意在弥合传统的行星概念与新发现的差距。 冥王星 由于其轨道与 海王星 的轨道相交，不符合新的 行星 定义，因此被自动降级为“ 矮行星 ”，从而 太阳系 行星的数量也因此由九颗减为八颗。
探索历程
2012年，巴西天文学家罗德尼·戈梅斯提出，太阳系中仍然可能存在第九行星。戈梅斯的理由是，他发现在海王星外层的 柯伊伯带 中，有数个小型冰状 天体 的运行轨道出现摄动，即某个天体因受其他天体吸引等原因而产生轨道上的偏差。戈梅斯通过计算进一步指出，这些小型天体轨道的变化可能是由于海王星以外还存在着一个行星级别的天体，它或许就是太阳系中的第九行星。 2014年，天文学家斯科特·谢泼德和查德威克·特鲁希略注意到， 海王星 轨道以外的几个小天体的运行轨道异常。这些小天体包括 矮行星 赛德纳（SEDNA）以及其他几颗海王星外天体（TNO）。
2016年1月20日， 加利福尼亚州 理工大学的麦克·布朗和康斯坦丁·巴蒂金在《天文学杂志》上刊登了一篇论文，他们根据6颗轨道偏转方向一致的极端海外天体（即柯伊伯带天体，太阳系内位于海王星轨道外，距离太阳约30到50个天文单位的小天体）数据，用 计算机 数值模拟的方法得出结论：太阳系很可能存在第九大行星，其质量约为 地球 的10倍，与太阳的平均距离大约是 海王星 的20倍，轨道是非常扁的椭圆，而且近日点（ 行星 轨道上与太阳距离最近的位置）与其他行星相对，完成一整圈绕日公转约需要1万年到2万年的时间。 麦克·布朗和康斯坦丁·巴蒂金将这颗假想天体昵称为“行星九”。但由于曾经基于不同的证据，人们曾多次研究过海王星以外存在一颗未被发现的大型行星，有时它也被称为“X行星”。 随后，一系列关于TNO以及“行星九”如何影响其轨道的研究出炉。反对者还提出轨道异常可能源于观测选择偏差或未修正的广义相对论效应。 2月，美国天文学家宣称他们可能有所发现，但也承认并不清楚“理论上存在”的隐藏第九大行星究竟在它周期为1万—2万年轨道上的哪个位置。同年，一个 法国 4人研究小组表示，他们进一步缩小了 太阳系 的第九大行星的范围。
2021年12月23日，发表于《天体物理学杂志》增刊的一篇论文中，研究人员对长达6年的望远镜数据进行了研究，试图在南部天空中识别第九大行星的可能踪迹。最终挑选的3000多个可能候选光源，结果都无法被证实为 行星 。 截至2025年6月，第九大行星仍未被发现，科学界对其是否存在仍存在争议。 尽管天文学家已通过全天空大规模 中国空间站工程巡天望远镜 和目标搜索等方法对其展开搜寻，但由于该行星与 太阳 距离极远，探测难度极大。
证据
研究 柯伊伯带 的天文学家注意到，该区域的一些 矮行星 和其他小型冰冷 天体 往往沿着相互聚集的轨道运行。通过分析这些轨道， 加州理工学院 的研究团队推测，可能有一颗巨大的未被发现的行星隐藏在远超出 冥王星 的区域。他们提出，与这颗潜在 气态巨行星 的 引力 相互作用或许可以解释这些柯伊伯带天体的异常轨道。
2018年， 密歇根大学 科学家报告说，他们发现一颗遥远小 行星 2015 BP519的轨道角度非常奇特，认为该天体被一颗尚未现身的行星牵引到“异常轨道”。该发现为第九大行星确实存在增加了新证据。该团队使用 计算机模拟 太阳系 来厘清这种奇特的倾斜轨迹如何出现。结果表明，如果太阳系只有八颗行星，2015 BP519的奇特轨道不可能出现；而当加入第九大行星后，该 小行星 的轨道与截至2018年发现的情况几乎一样。他们认为，可能是受到了未知 大行星 的影响。
形成机制
第九大行星存在三种可能的形成机制。 哈佛大学 史密松天体物理中心的李和弗莱德·亚当斯考虑了三种可能的形成机制，其中概率最高的图景是这颗 行星 在 太阳系 内形成，由于太阳系早期处于 星团 内部，很容易受到星团内其他 恒星 引力 的影响，于是这颗行星逐渐被拉到太阳系边缘，但这种图景发生的几率最高只有10％。其他两种图景分别为：第九大行星本是一颗 太阳系外行星 ，当 太阳 与行星的母恒星距离接近时，它被太阳俘获到 太阳系 内；第九大行星本是一颗自由的行星，浪迹在星际空间，被 太阳 俘获。这两种图景发生的概率更低，都小于2%。
犹他州 大学的本杰明·布鲁姆利和哈佛史密松的斯考特·肯扬的计算结果表示，李和弗莱德·亚当斯的第一种图景还是有可能实现的。他们认为第九大 行星 很可能是在距离太阳较近的区域形成，但由于受到 木星 和 土星 的 引力 作用，慢慢被甩到 太阳系 边缘，而且如果未来能够观测证实行星存在，通过分析行星的成分可以反推其形成历史，但这一切都有赖于观测。
认为第九大行星很可能是 太阳系 捕获的 太阳系外行星 的天文学家也大有人在。 隆德大学 的亚历山德拉·穆斯迪尔提出第九大行星是 太阳 在大约45亿年前从近邻 恒星 俘获的一颗系外行星，当然他的理论需要很多“有利因素”同时存在，例如行星轨道必须很扁， 星团 中恒星间的距离必须较近等等。在亚历山德拉·穆斯迪尔看来，如果能够证实第九大行星存在而且是被太阳捕获的系外行星，那么它将是第一颗能够派遣探测器对其进行近距离观察的系外行星，因为其他系外行星的距离都是以光年度量的。
特征
科学家们假设第九大行星是一颗小冰巨星，有氢和氦的外壳，表面温度为零下375℉（-226℃），半径约为 地球 的3.66倍。 根据科学家的模拟计算，第九大行星的质量为地球的5~10倍。沿 转轴倾角 为15°~25°的中等倾斜轨道运行，轨道 半长轴 在400~800天文单位之间，偏心率介于0.2~0.5之间，绕 太阳 一周大约需要10000到20000个地球年。
争议
关于第九大行星存在的说法颇具争议。 南京大学星 周礼勇 团队指出：现行 太阳系 形成模型中， 柯伊伯带 物质密度不足以凝聚成 气态巨行星 。2022年 ALMA望远镜 观测到两颗候选天体在12至61900天文单位处出现异常位移， 查尔姆斯理工大学 学者认为该观测结果可能受银河系 背景辐射 干扰。2016年， 美国航空航天局 前首席科学家艾伦·斯托芬（Ellen Stofan）在接受 英国广播公司 采访时却对这所谓的“第九大 行星 ”表示怀疑，认为需要直接的望远镜观测证据，因为 开普勒太空望远镜 在太阳系外的 恒星系统 中找到了几千颗类似超级 地球 的行星，但没有一颗 太阳系外行星 的大小介于地球和 海王星 之间。美国西南研究院的行星科学家Hal Levison认为：“在我的职业生涯看到过很多类似研究和说法，但事实证明都是错误的。”2023年，天文学家丹尼尔·戈麦斯及其合作者利用环绕 火星 、 木星 和 土星 运行的探测器所获取的行星位置数据，试图探测第九大行星的 引力 效应。他们发现，一颗质量为地球5倍的 行星 若处于400天文单位的距离，无论其在天空中的位置如何，均应能被探测到（但如果距离翻倍至800天文单位，则仅在天空中近5%的区域可能被探测到）。
相关事件
2025年5月，一项发表于预印本平台arXiv的研究显示，科学家在 太阳系 外围发现一颗潜在 矮行星 2017 OF201，其轨道位于 海王星 以外。该发现与关于“第九大行星”的假说存在关联。 密歇根大学 的Kevin Napier表示，“在‘第九大行星’存在的情况下，2017 OF201在几亿年内就会被抛出太阳系，如果‘第九大行星’不存在，它就会留下来。”