Sao Diêm Vương
Nguồn gốc

Bài chi tiết: Vành đai Kuiper
Nguồn gốc và đặc điểm của Sao Diêm Vương từ lâu đã là câu hỏi khó đối với các nhà thiên văn học. Trong thập niên 1950 có ý kiến cho rằng Sao Diêm Vương là một vệ tinh đã thoát khỏi Sao Hải Vương, bị vệ tinh lớn nhất hiện nay của ngôi sao này là Triton đẩy bắn ra khỏi quỹ đạo. Ý kiến này đã bị chỉ trích nhiều bởi, như được giải thích ở trên, thực tế Sao Diêm Vương không bao giờ tới gần hành tinh.
Từ năm 1992, các nhà thiên văn học đã bắt đầu khám phá ra nhiều vật thể băng nhỏ phía ngoài Sao Hải Vương tương tự như Sao Diêm Vương không chỉ ở quỹ đạo mà cả ở kích thước và thành phần. Vành đai này, được gọi là Vành đai Kuiper theo một trong những nhà thiên văn học người lần đầu tiên xác định tính chất của các vật thể bên ngoài Sao Hải Vương, được tin là nguồn gốc của nhiều sao chổi chu kỳ ngắn. Các nhà thiên văn học hiện tin rằng Sao Diêm Vương là vật thể lớn nhất đã biết trong các vật thể thuộc vành đai Kuiper (KBOs). Giống như các vật thể KBOs khác, Sao Diêm Vương có các đặc điểm chung với các sao chổi; ví dụ, gió mặt trời dần thổi bay bề mặt Sao Diêm Vương vào vũ trụ, theo cách một sao chổi. Nếu Sao Diêm Vương bị đặt ở gần Mặt Trời như Trái Đất, nó cũng sẽ có một cái đuôi như các sao chổi. Tuyên bố này đã gây ra tranh cãi vì suy luận rằng vận tốc thoát ly của Sao Diêm Vương quá cao để gây ra hiện tượng này. Người ta đề xuất rằng Sao Diêm Vương có thể hình thành từ sự bồi tụ của nhiều sao chổi và các vật thể thuộc vành đai Kuiper.
Dù Sao Diêm Vương là vật thể lớn nhất trong vành đai Kuper đã được phát hiện, Triton, hơi lớn hơn Sao Diêm Vương lại có nhiều đặc điểm khí quyển và thành phần địa chất giống với Sao Diêm Vương và được tin rằng cũng là một vật thể bị bắt khỏi Vành đai Kuiper. Eris (xem bên dưới) cũng lớn hơn Sao Diêm Vương nhưng không bị coi hoàn toàn là một thành viên của Vành đai Kuiper. Thay vào đó, nó được coi là một thành viên của đám vật thể được gọi là đĩa phân tán.
Một số lượng lớn vật thể trong Vành đai Kuiper, như Sao Diêm Vương, có cộng hưởng quỹ đạo 3:2 với Sao Hải Vương. Các vật thể vành đai Kuiper có cộng hưởng quỹ đạo kiểu này được gọi là "plutino", theo tên Pluto.
Giống như các thành viên khác thuộc vành đai Kuiper, Sao Diêm Vương được cho là một vi thể hành tinh còn sót lại; một thành phần trong đĩa tiền hành tinh nguyên thủy xung quanh Mặt Trời không thể kết hợp hoàn toàn để hình thành một hành tinh chính thống. Hầu hết các nhà thiên văn đồng ý rằng Sao Diêm Vương có vị trí hiện tại là do nó trải qua sự di trú đột ngột cùng với Sao Hải Vương trong thời kỳ đầu hình thành Hệ Mặt Trời. Vì Sao Hải Vương di trú ra bên ngoài, nó tiếp cận các vật thể trong Vành đai Kuiper nguyên thủy, dẫn đến việc Triton bị Sao Hải Vương bắt giữ và quay trên quỹ đạo quanh hành tinh này cho đến hiện nay, khóa các vật thể khác rơi vào mức cộng hưởng khác nhau và đẩy các vật thể khác rơi vào những quỹ đạo hỗn loạn. Các vật thể trong đĩa phân tán được cho là đã đặt ở vị trí hiện tại do chúng tác động với mức cộng hưởng chuyển động của Sao Hải Vương. Một mô hình máy tính được chế tạo vào năm 2004 bởi nhà khoa học Alessandro Morbidelli thuộc Đài thiên văn Côte d'Azur ở Nice, Pháp cho thấy Sao Hải Vương di trú vào vành đai Kuiper có thể ảnh hưởng do mức cộng hưởng 1: 2 giữa Sao Mộc và Sao Thổ, tạo ra lực hấp dẫn đẩy cả Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương vào quỹ đạo lớn hơn và khiến cho chúng bị đổi chỗ, cuối cùng làm nhân đôi khoảng cách giữa Sao Hải Vương với Mặt Trời. Kết quả là trục xuất các vật thể khỏi vành đai Kuiper nguyên thủy, điều này cũng có thể giải thích cho giai đoạn Công phá mạnh muộn vào thời điểm 600 triệu năm sau khi Hệ Mặt Trời hình thành và nguồn gốc của các trojan Sao Mộc. Có lẽ Sao Diêm Vương đã có quỹ đạo gần tròn nằm cách Mặt Trời khoảng 33 AU trước khi Sao Hải Vương di trú và làm nhiễu loạn quỹ đạo Sao Diêm Vương, khiến chúng tạo nên một mức cộng hưởng. Mô hình Nice đòi hỏi phải có khoảng một nghìn vật thể cỡ Sao Diêm Vương trong đĩa vi thể hành tinh nguyên thủy, bao gồm cả Triton và Eris.