プラネット・ナイン
トルヒージョとシェパードは2014年に、平均距離が 200〜300 au の円軌道にある未知の重い惑星が、大きな軌道長半径を持つ12個の太陽系外縁天体の近日点引数の偏りの原因であると主張した。彼らは、近日点距離が 30 au 以上、軌道長半径が 150 au 以上の12個の太陽系外縁天体の軌道の近日点引数が 0° 付近に偏っていることを発見した。数値シミュレーションの結果、何十億年もの時間が経過するとこれらの天体の歳差運動の速度が異なることによって近日点はランダムに分布してしまうことを示し、軌道を偏らせるためには数百auの距離の円軌道にある重い惑星が必要であることを示唆した。この重い天体は太陽系外縁天体の近日点引数を古在メカニズムを介して 0° か 180° の周囲を秤動させるため、これらの天体は惑星に最も近い点と最も遠い点である近日点と遠日点付近で惑星の軌道平面を横切ると予想される。2〜15地球質量の天体を 200〜300 au の範囲の軌道傾斜角が小さい円軌道に置いた場合の数値シミュレーションでは、セドナと 2012 VP113 の近日点引数は数十億年にわたって 0° 付近を秤動し(近日点距離が小さい天体は秤動を起こさなかった)、1,500 au にある大きく傾いた軌道にある海王星質量の天体と秤動を起こす時期を経験した。
軌道離心率はおよそ 0.6(近日点距離 280 au、遠日点距離 1,120 au に相当)
軌道傾斜角は黄道面に対しておよそ 30°
昇交点黄経はおよそ 94°
近日点引数はおよそ 141°、近日点黄経は 245° ± 12°
これらのパラメータを仮定したプラネット・ナインのシミュレーションでは、太陽系外縁天体の特性によって異なる影響をもたらす。軌道長半径が 250 au より大きい外縁天体はプラネット・ナインに対して反対方向に強く揃った軌道になり、近日点がプラネット・ナインの近日点の反対側に来る。軌道長半径が 150〜250 au の天体はプラネット・ナインと緩く揃った軌道になり、近日点はプラネット・ナインの近日点と同じ方向に来る。軌道長半径が 150 au より小さい天体にはほとんど影響を及ぼさない。
プラネット・ナインが取り得る他の軌道の調査も行われており、軌道長半径が 400〜1,500 au、軌道離心率が最大で0.8まで、軌道傾斜角は広い範囲で調べられている。これらの軌道を仮定したシミュレーションでは多様な結果が得られている。バティギンとブラウンは、プラネット・ナインが大きな軌道傾斜角を持っていた場合は eTNOs も同様の傾きになりやすくなるが、軌道の反対側への偏り度合いは減少することを発見した。
プラネット・ナインは地球の10倍程度の質量と、2倍から4倍の大きさを持つと推定されている。これまでの探査では、冥王星以遠の領域に海王星サイズの天体が存在する可能性は残されている。赤外線観測衛星であるWISEの観測では、太陽から2万6000 au 以内の領域に木星質量(地球の約318倍)以上の質量を持つ天体は確認されず、また1万 au 以内に土星質量(地球の約95倍)の天体は確認されなかったが、700 au の位置に海王星程度の質量を持つ天体が存在する可能性は否定されなかった。ブラウンは、たとえプラネット・ナインがどこにあろうとその質量は周辺の小天体を一掃する事が出来るほど大きく、太陽系の外縁部を支配する存在だと考えている。そして、これは惑星の定義には十分当てはまるものだとしている。
別の推定ではプラネット・ナインは地球の5〜10倍の質量を持ち、直径は同じく2〜4倍ほどと見積もられている。ブラウンは、プラネット・ナインは天王星や海王星のように岩石と氷の混合物で構成され、薄いガスで包まれた巨大な氷の惑星(天王星型惑星)であることがほぼ確実である、としている。
プラネット・ナインは原始ブラックホール(宇宙誕生1秒以内に存在していたとされる超小型のブラックホール)ではないかという予想が行われた。原始ブラックホールの質量を地球の5倍~15倍と仮定し、5倍だった場合の事象の地平面のサイズを実物大として論文に掲載、質量が地球の10倍であれば、事象の地平面のサイズは「ボウリングのボール程度」になるとしている。
プラネット・ナインは太陽から非常に遠い位置にあることが予想されているため、反射光は非常に弱く、望遠鏡を用いた観測で検出されない可能性がある。予想される見かけの等級は22等より暗く、少なくとも冥王星の600倍暗いことになる。すばる望遠鏡を用いた露出時間10時間の観測で達成できる検出限界は27.7等であり、プラネット・ナインの予想される光度より100倍暗い天体を検出可能である。比較として、ハッブル宇宙望遠鏡はハッブル・ウルトラ・ディープ・フィールドで行った23日(200万秒)ほどの露出で、31等級の暗さの天体を検出したことがある。しかしハッブル宇宙望遠鏡の視野は非常に狭く、ケック天文台や大双眼望遠鏡も同様である。ブラウンはプラネット・ナインが発見された暁にはハッブル宇宙望遠鏡を用いた観測を要望している。
もしプラネット・ナインが存在し近日点に近い場所にいれば、天文学者は既存の画像の中からこの天体の存在を同定できる可能性がある。一方で遠日点近辺にある場合は、ハッブル宇宙望遠鏡やハワイのマウナケア山にあるケック望遠鏡やすばる望遠鏡のような地球の最大級の望遠鏡が必要となる。しかし、もしプラネット・ナインがこれらの間に位置している場合は、多くの天文台で捉えることができる可能性がある。統計的には、プラネット・ナインは 600 au よりも遠方の遠日点付近にいる可能性が高い。これは、遠日点付近では天体の動きはより低速になり、遠方に留まる時間のほうが長いことが原因である。
ほぼ放物線軌道にある彗星の軌道の解析では、バティギンとブラウンの原論文で述べられているプラネット・ナインの軌道に接近する双曲線軌道を持った5つの新しい彗星の存在が特定された。もしこれらの彗星の軌道がプラネット・ナインとの近接遭遇によって双曲線軌道になったのであれば、プラネット・ナインは現在遠日点付近にあり、赤経は 83°〜90°、赤緯は 8°〜10° であると推定される。しかしスコット・シェパードはこの解析に対して懐疑的であり、彗星の軌道には多くの異なる力による影響があると述べている。