Planet Sembilan

Artikel ini berisi tentang planet hipotetis yang pertama kali diusulkan pada tahun 2014. Untuk planet kerdil yang sebelumnya diklasifikasikan sebagai planet kesembilan Tata Surya, lihat Pluto.

Planet Sembilan

Ilustrasi karya seniman tentang Planet Sembilan yang menutupi pusat Galaksi Bima Sakti dengan Matahari di kejauhan; orbit Neptunus ditunjukkan sebagai elips kecil di sekitar Matahari (Lihat versi berlabel)
Ciri-ciri orbit
Aphelion	370±30 AU
Perihelion	200±50 AU
Sumbu semimayor	290±30 AU
Eksentrisitas	0,29±0,13
Periode orbit	4940+790 −750 yr
Inklinasi	6,8°±5,0°
Argumen perihelion	150° (perk.)
Ciri-ciri fisik
Massa	4,4±1,1 massa Bumi
Magnitudo semu	≈21

Planet Sembilan adalah sebuah planet kesembilan hipotetis di wilayah luar Tata Surya. Efek gravitasinya dapat menjelaskan pengelompokan orbit yang tidak biasa dari sekelompok objek trans-Neptunus ekstrem (ETNO)—benda-benda di luar Neptunus yang mengorbit Matahari pada jarak rata-rata lebih dari 250 kali jarak Bumi, atau lebih dari 250 satuan astronomi (AU). ETNO ini cenderung mencapai titik terdekatnya dengan Matahari dalam satu sektor dan orbitnya memiliki kemiringan yang serupa. Penyelarasan ini menunjukkan bahwa sebuah planet yang belum ditemukan mungkin tengah menggembalakan orbit dari objek-objek Tata Surya terjauh yang diketahui. Meskipun demikian, beberapa astronom mempertanyakan kesimpulan ini dan sebaliknya menegaskan bahwa pengelompokan orbit ETNO tersebut disebabkan oleh bias pengamatan yang timbul dari kesulitan menemukan dan melacak objek-objek ini sepanjang sebagian besar waktu dalam setahun.

Berdasarkan pertimbangan awal, planet hipotetis berukuran Bumi super hingga Neptunus mini ini diperkirakan memiliki massa lima hingga sepuluh kali massa Bumi, dengan orbit lonjong sepanjang 400–800 AU. Perkiraan orbit tersebut diperbarui pada tahun 2021, menghasilkan sumbu semimayor yang agak lebih kecil yaitu 380+140−80 AU. Hal ini tidak lama kemudian diperbarui menjadi 460 +160−100 AU, dan menjadi 290±30 AU pada tahun 2025. Astronom Konstantin Batygin dan Michael Brown memperkirakan bahwa Planet Sembilan kemungkinan merupakan inti dari sebuah planet raksasa yang terlontar dari orbit aslinya oleh Jupiter selama pembentukan Tata Surya. Ilmuwan lain memperkirakan bahwa planet tersebut ditangkap dari bintang lain, dulunya merupakan sebuah planet pengembara, atau terbentuk di orbit yang jauh dan tertarik ke dalam orbit eksentrik oleh bintang yang melintas.

Meskipun survei langit seperti Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) dan Pan-STARRS tidak mendeteksi Planet Sembilan, survei-survei tersebut belum mengesampingkan keberadaan objek berdiameter sebesar Neptunus di wilayah luar Tata Surya. Kemampuan survei langit masa lalu ini untuk mendeteksi Planet Sembilan bergantung pada lokasi dan karakteristiknya. Survei lebih lanjut terhadap wilayah yang tersisa telah dilakukan menggunakan NEOWISE dan saat ini masih berlangsung menggunakan Teleskop Subaru berukuran 8 meter. Kecuali jika Planet Sembilan berhasil diamati, keberadaannya tetap murni bersifat dugaan semata. Beberapa hipotesis alternatif telah diusulkan untuk menjelaskan distribusi mengelompok yang teramati pada objek trans-Neptunus (TNO).

Penemuan objek-objek berikutnya termasuk 2017 OF201 dan 2023 KQ14 telah menantang hipotesis tersebut, karena orbitnya tidak selaras dengan TNO lainnya dan akan menjadi tidak stabil jika Planet Sembilan benar-benar ada.

Sejarah

Menyusul penemuan Neptunus pada tahun 1846, terdapat spekulasi luas bahwa planet lain mungkin ada di luar orbitnya. Teori yang paling terkenal dari teori-teori ini meramalkan keberadaan planet jauh yang memengaruhi orbit Uranus dan Neptunus. Setelah perhitungan yang ekstensif, Percival Lowell memperkirakan kemungkinan orbit dan lokasi dari planet trans-Neptunus hipotetis tersebut dan memulai pencarian ekstensif untuk menemukannya pada tahun 1906. Ia menyebut objek hipotetis tersebut Planet X, sebuah nama yang sebelumnya pernah digunakan oleh Gabriel Dallet. Clyde Tombaugh melanjutkan pencarian Lowell dan pada tahun 1930 menemukan Pluto, tetapi objek ini segera dipastikan terlalu kecil untuk memenuhi syarat sebagai Planet X milik Lowell. Setelah terbang lintas Voyager 2 di Neptunus pada tahun 1989, perbedaan antara orbit Uranus yang diperkirakan dan yang teramati dipastikan terjadi karena penggunaan massa Neptunus yang sebelumnya tidak akurat.

Upaya untuk mendeteksi planet di luar Neptunus melalui cara-cara tidak langsung seperti gangguan orbital telah ada sejak sebelum penemuan Pluto. Salah satu yang pertama adalah George Forbes yang mempostulatkan keberadaan dua planet trans-Neptunus pada tahun 1880. Salah satunya akan memiliki jarak rata-rata dari Matahari, atau sumbu semimayor, sebesar 100 AU, yaitu 100 kali jarak Bumi. Yang kedua akan memiliki sumbu semimayor sebesar 300 AU. Karya Forbes dianggap serupa dengan teori Planet Sembilan yang lebih baru karena planet-planet tersebut bertanggung jawab atas pengelompokan orbit beberapa objek, dalam hal ini pengelompokan jarak aphelion komet periodik di dekat sekitar 100–300 AU. Hal ini mirip dengan bagaimana jarak aphelion komet keluarga Jupiter mengelompok di dekat orbitnya.

Penemuan Sedna, sebuah planet kerdil dengan orbit yang sangat tidak biasa pada tahun 2003, memicu spekulasi bahwa objek tersebut telah berpapasan dengan sebuah benda bermassa besar selain dari planet-planet yang telah diketahui. Orbit Sedna merupakan orbit terlepas, dengan jarak perihelion sebesar 76 AU yang terlalu besar jika disebabkan oleh interaksi gravitasi dengan Neptunus. Beberapa penulis mengusulkan bahwa Sedna memasuki orbit ini setelah berpapasan dengan benda bermassa besar seperti planet tak dikenal di orbit yang jauh, anggota dari gugus terbuka yang terbentuk bersama Matahari, atau bintang lain yang kemudian melintas di dekat Tata Surya. Pengumuman pada bulan Maret 2014 tentang penemuan 2012 VP113, sebuah sednoid kedua dengan orbit yang serupa tetapi dengan jarak perihelion 80 AU, menghidupkan kembali spekulasi bahwa sebuah Bumi super yang tidak diketahui masih berada di Tata Surya yang jauh.

Pada sebuah konferensi tahun 2012, Rodney Gomes mengusulkan bahwa sebuah planet yang belum terdeteksi bertanggung jawab atas orbit beberapa ETNO dengan orbit terlepas dan Centaur bersumbu semimayor besar, yaitu benda kecil Tata Surya yang memotong orbit planet-planet raksasa. Planet bermassa Neptunus yang diusulkan tersebut akan berada di orbit yang jauh (a ≈ 1500 AU), eksentrik (e ≈ 0,4), dan memiliki kemiringan yang curam (i ≈ 40°). Seperti halnya Planet Sembilan, objek ini akan menyebabkan perihelion dari objek-objek dengan sumbu semimayor yang lebih besar dari 300 AU berosilasi, membawa sebagian ke dalam orbit yang memotong planet dan sebagian lainnya ke dalam orbit terlepas seperti orbit Sedna. Karya bersama dengan Soares dan Brasser ini diterbitkan pada tahun 2015.

Pada tahun 2014, astronom Chad Trujillo dan Scott S. Sheppard mencatat kesamaan dalam orbit Sedna, 2012 VP₁₁₃, dan beberapa ETNO lainnya. Mereka mengusulkan bahwa sebuah planet tak dikenal dalam orbit lingkaran antara 200 dan 300 AU mengganggu orbit objek-objek tersebut. Belakangan pada tahun yang sama, Raúl dan Carlos de la Fuente Marcos berargumen bahwa dua planet bermassa besar dalam resonansi orbital diperlukan untuk menghasilkan kesamaan dari begitu banyak orbit, yang mana baru 13 yang diketahui saat itu. Menggunakan sampel yang lebih besar dari 39 ETNO, mereka memperkirakan bahwa planet yang lebih dekat memiliki sumbu semimayor dalam kisaran 300–400 AU, eksentrisitas yang relatif rendah, dan inklinasi hampir 14°.

Hipotesis Batygin dan Brown

Brown telah memimpin sebuah tim yang menemukan dan mengidentifikasi banyak TNO sepanjang dekade 2000-an. Mereka adalah pihak pertama yang mengatalogkan banyak objek yang di kemudian hari digunakan sebagai bukti keberadaan Planet Sembilan.

Pada awal tahun 2016, Batygin dan Brown dari California Institute of Technology menjelaskan bagaimana orbit yang serupa dari enam ETNO dapat dijelaskan oleh Planet Sembilan dan mengusulkan kemungkinan orbit untuk planet tersebut. Hipotesis ini juga dapat menjelaskan ETNO dengan orbit yang tegak lurus terhadap planet dalam dan objek lainnya dengan inklinasi ekstrem, serta telah diajukan sebagai penjelasan untuk kemiringan sumbu sumbu rotasi Matahari.

Orbit

Planet Sembilan pada awalnya dihipotesiskan mengikuti orbit elips di sekitar Matahari dengan eksentrisitas sebesar 0,2–0,5, dan sumbu semimayornya diperkirakan sebesar 400–800 AU, kira-kira 13–26 kali jarak dari Neptunus ke Matahari. Planet ini akan membutuhkan waktu antara 10000 – 20000 tahun untuk melakukan satu orbit penuh mengitari Matahari, dan inklinasinya terhadap ekliptika, yaitu bidang orbit Bumi, diproyeksikan sebesar 15° to 25°. Aphelion, atau titik terjauh dari Matahari, akan berada di arah umum rasi bintang Taurus, sedangkan perihelion, titik terdekat dengan Matahari, akan berada di arah umum wilayah selatan Serpens (Caput), Ophiuchus, dan Libra. Brown berpendapat bahwa jika Planet Sembilan benar-benar ada, sebuah wahana antariksa dapat mencapainya hanya dalam waktu 20 tahun dengan menggunakan lintasan ketapel gravitasi bertenaga di sekitar Matahari.

Salah satu jalur hipotetis Planet Sembilan di langit di dekat aphelion yang melintasi Orion dari barat ke timur dengan pergerakan sekitar 2000 tahun. Jalur ini diturunkan dari apa yang digunakan dalam konsepsi artistik di blog Brown.

Massa dan jari-jari

Planet Sembilan diperkirakan memiliki 5–10 kali massa dan 2–4 kali jari-jari Bumi. Brown berpendapat bahwa jika Planet Sembilan benar-benar ada, massanya cukup untuk membersihkan orbitnya dari benda-benda besar dalam waktu 4,5 miliar tahun, yaitu umur Tata Surya, dan gravitasinya mendominasi tepi luar Tata Surya, yang mana hal itu cukup untuk menjadikannya sebuah planet menurut definisi saat ini. Astronom Jean-Luc Margot juga menyatakan bahwa Planet Sembilan memenuhi kriterianya dan akan memenuhi syarat sebagai planet jika dan ketika objek tersebut terdeteksi.

Simulasi berikutnya oleh Amir Siraj dan rekan-rekannya pada tahun 2025 telah memperbarui perkiraan massa planet tersebut menjadi 4,4 ± 1,1 kali massa Bumi.

Komposisi internal

Dengan asumsi massa hipotetis sekitar 10 massa Bumi dan menggunakan teori ukuran eksoplanet pada sistem Kepler-454, Esther Linder dan Christoph Mordasini memperkirakan bahwa jari-jari Planet Sembilan akan mencapai 3,66 kali jari-jari Bumi (23.300 km berbanding 6.378 km), dan komposisi internalnya akan serupa dengan Uranus dan Neptunus: Planet Sembilan kemungkinan besar memiliki atmosfer hidrogen-helium dengan suhu rata-rata 47 kelvin, dengan inti yang terdiri dari besi dan mantel yang dipenuhi oleh magnesium silikat dan es air.

Namun, Siraj et al. (2025) menunjukkan bahwa massa dan karakteristik orbital Planet Sembilan akan membuat komposisinya lebih dekat dengan planet berbatu seperti Bumi.

Asal-usul

Lihat pula: Model Nice, Model Nice lima planet, dan Migrasi planet

Beberapa kemungkinan asal-usul Planet Sembilan telah diteliti, termasuk pelontarannya dari lingkungan planet raksasa yang kita kenal, penangkapan dari bintang lain, dan pembentukan in situ. Dalam artikel awal mereka, Batygin dan Brown mengusulkan bahwa Planet Sembilan terbentuk lebih dekat ke Matahari dan terlontar ke orbit eksentrik yang jauh setelah berpapasan dekat dengan Jupiter atau Saturnus selama zaman nebula. Kemudian, baik gravitasi dari bintang terdekat atau gaya hambat dari sisa-sisa gas Nebula surya mengurangi eksentrisitas orbitnya. Proses ini menaikkan perihelionnya, meninggalkannya dalam orbit yang sangat luas tetapi stabil di luar pengaruh planet-planet lainnya.

Peluang terjadinya hal ini diperkirakan hanya beberapa persen. Jika tidak terlempar ke wilayah terjauh Tata Surya, Planet Sembilan bisa saja meraup lebih banyak massa dari cakram protoplanet dan berkembang menjadi inti dari sebuah raksasa gas atau raksasa es. Sebaliknya, pertumbuhannya terhenti lebih awal, meninggalkannya dengan massa yang lebih rendah daripada Uranus atau Neptunus.

Gesekan dinamik dari sabuk planetesimal bermassa besar juga dapat memungkinkan penangkapan Planet Sembilan ke dalam orbit yang stabil. Model-model terbaru menunjukkan bahwa cakram planetesimal bermassa 60–130 massa Bumi bisa saja terbentuk saat gas dibersihkan dari bagian luar cakram protoplanet. Saat Planet Sembilan melewati cakram ini, gravitasinya akan mengubah jalur masing-masing objek sedemikian rupa sehingga mengurangi kecepatan Planet Sembilan relatif terhadap cakram tersebut. Hal ini akan menurunkan eksentrisitas Planet Sembilan dan menstabilkan orbitnya. Jika cakram ini memiliki tepi dalam yang jauh, yaitu 100–200 AU, sebuah planet yang berpapasan dengan Neptunus akan memiliki peluang 20% untuk tertangkap dalam orbit yang serupa dengan orbit yang diusulkan untuk Planet Sembilan, dengan pengelompokan yang teramati lebih mungkin terjadi jika tepi dalamnya berada pada 200 AU. Berbeda dengan nebula gas, cakram planetesimal kemungkinan berumur panjang, yang berpotensi memungkinkan penangkapan di kemudian hari.

Berpapasan dengan bintang lain juga dapat mengubah orbit planet yang jauh, menggesernya dari orbit lingkaran menjadi orbit eksentrik. Pembentukan in situ dari sebuah planet pada jarak ini akan membutuhkan cakram yang sangat masif dan luas atau penyimpangan zat padat ke arah luar dalam cakram yang berdisipasi hingga membentuk cincin sempit, tempat planet tersebut berakresi selama lebih dari satu miliar tahun. Jika sebuah planet terbentuk pada jarak yang begitu jauh saat Matahari masih berada di gugus aslinya, probabilitas planet tersebut tetap terikat pada Matahari dalam orbit yang sangat eksentrik adalah sekitar 10%. Namun, selama Matahari tetap berada di gugus terbuka tempat ia terbentuk, cakram luas apa pun akan mengalami gangguan gravitasi oleh bintang-bintang yang melintas dan kehilangan massa akibat fotoevaporasi.

Planet Sembilan bisa saja ditangkap dari luar Tata Surya selama papasan dekat antara Matahari dan bintang lain. Jika sebuah planet berada di orbit yang jauh di sekitar bintang tersebut, interaksi tiga benda selama papasan tersebut dapat mengubah jalur planet itu, meninggalkannya dalam orbit yang stabil di sekitar Matahari. Sebuah planet yang berasal dari sistem tanpa planet bermassa Jupiter dapat bertahan di orbit eksentrik yang jauh untuk waktu yang lebih lama, sehingga meningkatkan peluang penangkapannya. Kisaran orbit potensial yang lebih luas akan mengurangi peluang penangkapannya dalam orbit dengan inklinasi yang relatif rendah menjadi hanya 1–2%. Amir Siraj dan Avi Loeb menemukan bahwa peluang Matahari menangkap Planet Sembilan meningkat hingga 20× jika Matahari dulunya memiliki pendamping biner berjarak jauh dengan massa yang setara. Proses ini juga bisa terjadi pada planet pengembara, tetapi probabilitas penangkapannya jauh lebih kecil, dengan hanya 0,05–0,10% yang tertangkap dalam orbit yang serupa dengan orbit yang diusulkan untuk Planet Sembilan.

Bukti

Pengaruh gravitasi Planet Sembilan dapat menjelaskan empat keanehan di Tata Surya:

• pengelompokan orbit ETNO;
• perihelion yang tinggi dari objek-objek seperti Sedna yang terlepas dari pengaruh Neptunus;
• inklinasi tinggi dari ETNO dengan orbit yang kira-kira tegak lurus terhadap orbit delapan planet yang diketahui;
• objek trans-Neptunus (TNO) berinklinasi tinggi dengan sumbu semimayor kurang dari 100 AU.

Planet Sembilan pada awalnya diusulkan untuk menjelaskan pengelompokan orbit melalui mekanisme yang juga akan menjelaskan perihelion tinggi dari objek seperti Sedna. Evolusi beberapa objek ini ke dalam orbit yang tegak lurus tidak diduga sebelumnya, tetapi terbukti cocok dengan objek-objek yang telah diamati sebelumnya. Orbit dari beberapa objek dengan orbit tegak lurus di kemudian hari ditemukan berevolusi menuju sumbu semimayor yang lebih kecil ketika planet-planet lain dimasukkan ke dalam simulasi. Meskipun mekanisme lain telah diajukan untuk banyak dari keanehan ini, pengaruh gravitasi Planet Sembilan adalah satu-satunya penjelasan yang dapat menerangkan keempatnya sekaligus. Namun, gravitasi Planet Sembilan juga akan meningkatkan inklinasi objek lain yang memotong orbitnya, yang dapat membuat objek cakram tersebar, yaitu benda-benda yang mengorbit di luar Neptunus dengan sumbu semimayor lebih besar dari 50 AU, dan komet periode pendek memiliki distribusi inklinasi yang lebih luas daripada yang teramati. Sebelumnya, Planet Sembilan dihipotesiskan bertanggung jawab atas kemiringan 6° dari sumbu Matahari relatif terhadap orbit planet-planet, tetapi pembaruan terbaru pada perkiraan orbit dan massanya membatasi pergeseran ini menjadi hanya ≈1°.

Pengamatan

Diagram yang mengilustrasikan anomali sejati, argumen periapsis, longitudo simpul naik, dan inklinasi dari sebuah benda langit.

Pengelompokan orbit TNO dengan sumbu semimayor besar pertama kali dijelaskan oleh Trujillo dan Sheppard yang mencatat kesamaan antara orbit Sedna dan 2012 VP₁₁₃. Tanpa keberadaan Planet Sembilan, orbit-orbit ini seharusnya terdistribusi secara acak, tanpa kecenderungan ke arah mana pun. Setelah analisis lebih lanjut, Trujillo dan Sheppard mengamati bahwa argumen perihelion dari 12 TNO dengan perihelion lebih besar dari 30 AU dan sumbu semimayor lebih besar dari 150 AU mengelompok di dekat 0°, yang berarti objek-objek tersebut naik menembus ekliptika ketika berada paling dekat dengan Matahari. Trujillo dan Sheppard mengusulkan bahwa keselarasan ini disebabkan oleh sebuah planet masif yang tidak diketahui di luar Neptunus melalui mekanisme Kozai. Untuk objek dengan sumbu semimayor yang serupa, mekanisme Kozai akan membatasi argumen perihelion mereka di dekat 0° atau 180°. Pembatasan ini memungkinkan objek dengan orbit eksentrik dan condong untuk menghindari pendekatan dekat dengan planet tersebut karena mereka akan memotong bidang orbit planet pada titik terdekat dan terjauhnya dari Matahari, serta memotong orbit planet ketika mereka berada jauh di atas atau di bawah orbitnya. Hipotesis Trujillo dan Sheppard tentang bagaimana objek-objek tersebut diselaraskan oleh mekanisme Kozai telah didukung oleh analisis dan bukti lebih lanjut.

Batygin dan Brown, dengan tujuan membantah mekanisme yang diusulkan oleh Trujillo dan Sheppard, juga memeriksa orbit TNO dengan sumbu semimayor besar. Setelah mengeliminasi objek-objek dalam analisis asli Trujillo dan Sheppard yang tidak stabil akibat pendekatan dekat dengan Neptunus atau dipengaruhi oleh resonansi gerak rata-rata Neptunus, Batygin dan Brown menemukan bahwa argumen perihelion untuk enam objek yang tersisa (Sedna, 2012 VP₁₁₃, 474640 Alicanto, 2010 GB174, 2000 CR₁₀₅, dan 2010 VZ₉₈) mengelompok di sekitar 318°±8°. Temuan ini tidak sejalan dengan bagaimana mekanisme Kozai cenderung menyelaraskan orbit dengan argumen perihelion pada 0° atau 180°.

Korelasi orbital di antara enam objek trans-Neptunus jauh memicu hipotesis ini. (Lihat: Orbit bingkai terakhir.)

Batygin dan Brown juga menemukan bahwa orbit dari enam ETNO dengan sumbu semimayor lebih besar dari 250 AU dan perihelion di luar 30 AU (Sedna, 2012 VP₁₁₃, Alicanto, 2010 GB₁₇₄, 2007 TG422, dan 2013 RF98) selaras di ruang angkasa dengan perihelion mereka yang berada di arah yang kira-kira sama, menghasilkan pengelompokan longitudo perihelion mereka, yaitu lokasi tempat mereka melakukan pendekatan terdekat dengan Matahari. Orbit dari keenam objek tersebut juga miring terhadap ekliptika dan perkiraan koplanar, menghasilkan pengelompokan longitudo simpul naik mereka, yaitu arah di mana masing-masing objek naik menembus ekliptika. Mereka menentukan bahwa hanya ada 0,007% kemungkinan kombinasi keselarasan ini terjadi karena kebetulan. Keenam objek ini ditemukan oleh enam survei berbeda pada enam teleskop. Hal itu memperkecil kemungkinan bahwa pengelompokan tersebut disebabkan oleh bias pengamatan seperti mengarahkan teleskop ke bagian langit tertentu. Pengelompokan yang teramati ini seharusnya memudar dalam beberapa ratus juta tahun karena lokasi perihelion dan simpul naiknya berubah, atau berpresesi, pada laju yang berbeda akibat sumbu semimayor dan eksentrisitasnya yang bervariasi. Ini menunjukkan bahwa pengelompokan tersebut tidak mungkin disebabkan oleh suatu peristiwa di masa lalu yang jauh, misalnya bintang yang melintas, dan kemungkinan besar dipertahankan oleh medan gravitasi dari sebuah objek yang mengorbit Matahari.

Dua dari enam objek (2013 RF₉₈ dan Alicanto) juga memiliki orbit dan spektra yang sangat mirip. Hal ini memunculkan dugaan bahwa keduanya dulunya merupakan objek biner yang terpecah di dekat aphelion saat berpapasan dengan objek yang jauh. Terpecahnya objek biner memerlukan papasan yang relatif dekat, yang menjadi semakin kecil kemungkinannya pada jarak yang sangat jauh dari Matahari.

Dalam artikel berikutnya, Trujillo dan Sheppard mencatat adanya korelasi antara longitudo perihelion dan argumen perihelion dari TNO dengan sumbu semimayor yang lebih besar dari 150 AU. Objek-objek dengan longitudo perihelion 0–120° memiliki argumen perihelion antara 280° dan 360°, dan objek-objek dengan longitudo perihelion antara 180° dan 340° memiliki argumen perihelion antara 0° dan 40°. Signifikansi statistik dari korelasi ini adalah 99,99%. Mereka menunjukkan bahwa korelasi ini disebabkan oleh orbit objek-objek tersebut yang menghindari pendekatan dekat dengan planet masif dengan cara melintas di atas atau di bawah orbitnya.

Sebuah artikel tahun 2017 oleh Carlos dan Raúl de la Fuente Marcos mencatat bahwa distribusi jarak ke simpul naik dari ETNO, serta jarak dari centaur dan komet dengan sumbu semimayor besar, kemungkinan bersifat bimodal. Mereka menduga hal ini disebabkan oleh ETNO yang menghindari pendekatan dekat dengan sebuah planet dengan sumbu semimayor 300–400 AU. Dengan lebih banyak data (40 objek), distribusi jarak simpul timbal balik dari ETNO menunjukkan asimetri yang signifikan secara statistik antara jarak simpul naik dan simpul turun timbal balik terpendek, yang kemungkinan bukan disebabkan oleh bias pengamatan melainkan hasil dari gangguan eksternal. Pada tahun 2025, para astronom melaporkan sebuah objek trans-Neptunus mirip Sedna, 2023 KQ₁₄ ('Ammonite'), yang longitudo perihelionnya terletak berlawanan dengan objek sednoid yang telah diketahui sebelumnya, sehingga mengisi celah perihelion dan tetap stabil selama 4,5 miliar tahun dalam simulasi. Temuan ini menunjukkan bahwa, jika planet yang jauh itu ada, planet tersebut lebih condong pada orbit yang lebih terpencil (~500 AU) daripada konfigurasi yang lebih dekat.

Orbit objek trans-Neptunus ekstrem

Orbit enam objek asli dan delapan objek ETNO tambahan dengan posisi saat ini di dekat perihelionnya dalam warna ungu, dengan orbit hipotetis Planet Sembilan dalam warna hijau

Tampilan dekat dari posisi saat ini 13 ETNO

Simulasi

Pengelompokan orbit ETNO dan penaikan perihelion mereka direproduksi dalam simulasi yang melibatkan Planet Sembilan. Dalam simulasi yang dilakukan oleh Batygin dan Brown, kawanan objek cakram tersebar dengan sumbu semimayor hingga 550 AU yang berawal dengan orientasi acak dibentuk menjadi kelompok orbit yang terkurung secara spasial yang kira-kira kolinear dan koplanar oleh sebuah planet masif berjarak jauh dalam orbit yang sangat eksentrik. Hal ini membuat sebagian besar perihelion objek mengarah ke arah yang serupa dan orbit objek-objek tersebut memiliki kemiringan yang serupa. Banyak dari objek-objek ini memasuki orbit dengan perihelion tinggi seperti Sedna dan, secara tak terduga, beberapa memasuki orbit tegak lurus yang belakangan disadari oleh Batygin dan Brown telah diamati sebelumnya.

Dalam analisis asli mereka, Batygin dan Brown menemukan bahwa distribusi orbit dari enam ETNO pertama paling baik direproduksi dalam simulasi menggunakan planet bermassa 10 massa Bumi dalam orbit berikut:

• sumbu semimayor a ≈ 700 AU (periode orbital 700^1,5 = 18520 tahun)
• eksentrisitas e ≈ 0,6, (perihelion ≈ 280 AU, aphelion ≈ 1120 AU)
• inklinasi i ≈ 30° terhadap ekliptika
• longitudo simpul naik Ω ≈ 100°.
• argumen perihelion ω ≈ 140° dan longitudo perihelion ϖ ≡ ω + Ω ≈ 240°

Parameter Planet Sembilan ini menghasilkan efek simulasi yang berbeda pada TNO. Objek dengan sumbu semimayor lebih besar dari 250 AU sangat anti-selaras dengan Planet Sembilan, dengan perihelion yang berlawanan arah dengan perihelion Planet Sembilan. Objek dengan sumbu semimayor antara 150 dan 250 AU selaras secara lemah dengan Planet Sembilan dengan perihelion di arah yang sama dengan perihelion Planet Sembilan. Sedikit efek ditemukan pada objek dengan sumbu semimayor kurang dari 150 AU. Simulasi tersebut juga mengungkapkan bahwa objek dengan sumbu semimayor lebih besar dari 250 AU dapat memiliki orbit selaras yang stabil jika memiliki eksentrisitas yang lebih rendah. Objek-objek ini masih belum teramati.

Orbit potensial lainnya untuk Planet Sembilan juga diperiksa, dengan sumbu semimayor antara 400 AU dan 1500 AU, eksentrisitas hingga 0,8, dan kisaran inklinasi yang luas. Orbit-orbit ini menghasilkan hasil yang bervariasi. Batygin dan Brown menemukan bahwa orbit ETNO lebih cenderung memiliki kemiringan yang serupa jika Planet Sembilan memiliki inklinasi yang lebih tinggi, tetapi tingkat anti-keselarasan juga menurun. Simulasi oleh Becker et al. menunjukkan bahwa orbit mereka lebih stabil jika Planet Sembilan memiliki eksentrisitas yang lebih kecil, tetapi anti-keselarasan lebih mungkin terjadi pada eksentrisitas yang lebih tinggi. Lawler et al. menemukan bahwa populasi yang tertangkap dalam resonansi orbital dengan Planet Sembilan berjumlah lebih kecil jika planet tersebut memiliki orbit lingkaran dan lebih sedikit objek yang mencapai orbit berinklinasi tinggi. Penyelidikan oleh Cáceres et al. menunjukkan bahwa orbit ETNO selaras dengan lebih baik jika Planet Sembilan memiliki orbit perihelion yang lebih rendah, tetapi perihelionnya harus lebih tinggi dari 90 AU. Penyelidikan di kemudian hari oleh Batygin et al. menemukan bahwa orbit dengan eksentrisitas yang lebih tinggi mengurangi kemiringan rata-rata dari orbit ETNO. Meskipun ada banyak kemungkinan kombinasi parameter orbital dan massa untuk Planet Sembilan, tidak ada simulasi alternatif yang lebih baik dalam memprediksi keselarasan teramati dari ETNO asli. Penemuan objek Tata Surya jauh tambahan akan memungkinkan para astronom untuk membuat prediksi yang lebih akurat tentang orbit planet yang dihipotesiskan tersebut. Hal ini juga dapat memberikan dukungan lebih lanjut untuk, atau bantahan terhadap, hipotesis Planet Sembilan.

Simulasi yang melibatkan migrasi planet raksasa menghasilkan keselarasan yang lebih lemah pada orbit ETNO. Arah keselarasan juga beralih dari lebih selaras menjadi anti-selaras seiring bertambahnya sumbu semimayor dan dari anti-selaras menjadi selaras seiring bertambahnya jarak perihelion. Hal yang terakhir disebutkan ini akan menyebabkan orbit objek sednoid berorientasi berlawanan dengan sebagian besar ETNO lainnya.

Interaksi Planet Sembilan dengan ETNO

Evolusi jangka panjang ETNO yang diinduksi oleh Planet Sembilan untuk objek dengan sumbu semimayor 250 AU. Biru: anti-selaras, Merah: selaras, Hijau: metastabil, Jingga: bersirkulasi. Orbit yang memotong di atas garis hitam.

Planet Sembilan mengubah orbit ETNO melalui kombinasi efek. Pada skala waktu yang sangat panjang, Planet Sembilan memberikan torsi pada orbit ETNO yang bervariasi bergantung pada keselarasan orbit mereka dengan orbit Planet Sembilan. Pertukaran momentum sudut yang dihasilkan menyebabkan perihelion naik, menempatkan objek-objek tersebut dalam orbit mirip Sedna dan kemudian turun, mengembalikan mereka ke orbit asalnya setelah beberapa ratus juta tahun. Pergerakan arah perihelion mereka juga berbalik ketika eksentrisitasnya kecil, menjaga objek-objek tersebut tetap anti-selaras (lihat kurva biru pada diagram) atau selaras (kurva merah).

Pada skala waktu yang lebih pendek, resonansi gerak rata-rata dengan Planet Sembilan memberikan perlindungan fase yang menstabilkan orbit objek-objek tersebut dengan sedikit mengubah sumbu semimayornya, menjaga agar orbit mereka tetap tersinkronisasi dengan orbit Planet Sembilan dan mencegah pendekatan dekat. Gravitasi Neptunus dan planet raksasa lainnya serta inklinasi dari orbit Planet Sembilan melemahkan perlindungan ini. Hal ini menghasilkan variasi sumbu semimayor yang kaotis (kacau) saat objek berpindah-pindah di antara resonansi, termasuk resonansi tingkat tinggi seperti 27:17 pada skala waktu jutaan tahun. Resonansi gerak rata-rata mungkin tidak diperlukan bagi kelangsungan hidup ETNO jika objek-objek tersebut dan Planet Sembilan sama-sama berada pada orbit yang miring.

Kutub orbital dari objek-objek tersebut berpresesi di sekitar atau mengitari kutub bidang Laplace Tata Surya. Pada sumbu semimayor yang besar, bidang Laplace melengkung ke arah bidang orbit Planet Sembilan. Hal ini menyebabkan kutub-kutub orbital ETNO rata-rata miring ke satu sisi dan menyebabkan longitudo simpul naik mereka mengelompok.

Pada tahun 2024, Brown dan Batygin menyelesaikan sebuah simulasi yang menunjukkan bahwa keberadaan Planet Sembilan, seiring waktu, akan meningkatkan eksentrisitas dari subset objek yang signifikan dengan sumbu semimayor di atas 100 AU hingga perihelion mereka berkurang di bawah 30 AU, yang berarti orbit mereka memotong orbit Neptunus. Mereka juga melakukan survei terhadap objek pemotong orbit Neptunus dengan inklinasi di bawah 40 derajat dan sumbu semimayor antara 100 dan 1000 AU, serta berargumen bahwa hasilnya sejalan dengan keberadaan Planet Sembilan, yang akan menghasilkan rasio objek pemotong orbit Neptunus terhadap objek dengan perihelion di luar orbit Neptunus sebesar 3%, dibandingkan dengan 0,5% jika Planet Sembilan tidak ada.

Objek dalam orbit tegak lurus dengan sumbu semimayor besar

Orbit dari lima objek dengan orbit berinklinasi tinggi (hampir tegak lurus terhadap ekliptika) ditampilkan di sini sebagai elips sian dengan hipotesis Planet Sembilan berwarna jingga.

Planet Sembilan dapat membawa ETNO ke dalam orbit yang kira-kira tegak lurus terhadap ekliptika. Beberapa objek dengan inklinasi tinggi, lebih besar dari 50°, dan sumbu semimayor besar, di atas 250 AU, telah diamati. Orbit-orbit ini terbentuk ketika beberapa ETNO berinklinasi rendah memasuki resonansi sekuler dengan Planet Sembilan setelah mencapai orbit bereksentrisitas rendah. Resonansi tersebut menyebabkan eksentrisitas dan inklinasi mereka meningkat, membawa ETNO ke dalam orbit tegak lurus dengan perihelion rendah sehingga lebih mudah diamati. ETNO tersebut kemudian berevolusi menjadi orbit retrograd dengan eksentrisitas yang lebih rendah, setelah itu mereka melewati fase kedua orbit tegak lurus bereksentrisitas tinggi, sebelum kembali ke orbit dengan eksentrisitas dan inklinasi rendah.

Resonansi sekuler dengan Planet Sembilan melibatkan kombinasi linear dari argumen dan longitudo perihelion orbit tersebut: Δϖ – 2ω . Berbeda dengan mekanisme Kozai, resonansi ini menyebabkan objek mencapai eksentrisitas maksimumnya saat berada dalam orbit yang hampir tegak lurus. Dalam simulasi yang dilakukan oleh Batygin dan Morbidelli, evolusi ini relatif umum terjadi dengan 38% objek stabil mengalaminya setidaknya sekali. Argumen perihelion dari objek-objek ini mengelompok di dekat atau berlawanan dengan milik Planet Sembilan dan longitudo simpul naik mereka mengelompok di sekitar 90° ke arah mana pun dari milik Planet Sembilan saat mereka mencapai perihelion rendah. Hal ini secara garis besar sejalan dengan pengamatan dengan perbedaan yang dikaitkan dengan papasan jauh dengan planet raksasa yang telah diketahui.

Orbit objek berinklinasi tinggi

Populasi TNO berinklinasi tinggi dengan sumbu semimayor kurang dari 100 AU dapat dihasilkan oleh efek gabungan dari Planet Sembilan dan planet raksasa lainnya. ETNO yang memasuki orbit tegak lurus memiliki perihelion yang cukup rendah sehingga orbitnya memotong orbit Neptunus atau planet raksasa lainnya. Papasan dengan salah satu planet ini dapat menurunkan sumbu semimayor ETNO hingga di bawah 100 AU, di mana orbit objek tersebut tidak lagi dikendalikan oleh Planet Sembilan, meninggalkannya dalam orbit seperti 2008 KV42. Perkiraan distribusi orbital dari objek dengan umur terpanjang ini tidak seragam. Sebagian besar akan memiliki orbit dengan perihelion berkisar antara 5 AU hingga 35 AU dan inklinasi di bawah 110°; di luar celah dengan sedikit objek, terdapat objek lain dengan inklinasi mendekati 150° dan perihelion mendekati 10 AU. Sebelumnya diusulkan bahwa objek-objek ini berasal dari Awan Oort, sebuah awan teoritis berisikan planetesimal es yang mengelilingi Matahari pada jarak 2.000 hingga 200.000 AU. Namun, dalam simulasi tanpa Planet Sembilan, jumlah yang dihasilkan dari Awan Oort tidak mencukupi jika dibandingkan dengan pengamatan. Beberapa dari TNO berinklinasi tinggi ini dapat menjadi Troya Jupiter retrograd .

Awan Oort dan komet

Planet Sembilan akan mengubah wilayah sumber dan distribusi inklinasi komet. Dalam simulasi migrasi planet raksasa yang dijelaskan oleh model Nice, lebih sedikit objek yang tertangkap di Awan Oort ketika Planet Sembilan dilibatkan. Objek-objek lainnya akan tertangkap dalam awan objek yang dikendalikan secara dinamis oleh Planet Sembilan. Awan Planet Sembilan ini yang terdiri dari ETNO dan objek tegak lurus akan membentang dari sumbu semimayor 200–3000 AU dan mengandung sekitar 0.3–0.4 M_🜨. Ketika perihelion objek-objek di awan Planet Sembilan turun cukup rendah hingga mereka berpapasan dengan planet lain, beberapa di antaranya akan tersebar ke dalam orbit yang memasuki Tata Surya bagian dalam, tempat mereka dapat diamati sebagai komet. Jika Planet Sembilan ada, objek-objek ini akan menyusun sekitar sepertiga dari komet tipe Halley.

Interaksi dengan Planet Sembilan juga akan meningkatkan inklinasi objek cakram tersebar yang memotong orbitnya. Hal ini dapat menghasilkan lebih banyak objek dengan inklinasi sedang sebesar 15–30° daripada yang teramati. Inklinasi dari komet keluarga Jupiter yang berasal dari populasi tersebut juga akan memiliki distribusi inklinasi yang lebih luas daripada yang teramati. Perkiraan terbaru mengenai massa dan eksentrisitas yang lebih kecil untuk Planet Sembilan akan mengurangi efeknya pada inklinasi ini.

Perkiraan 2019

Pada bulan Februari 2019, jumlah total ETNO yang memenuhi hipotesis asli dengan sumbu semimayor lebih dari 250 AU telah meningkat menjadi empat belas objek. Parameter orbit untuk Planet Sembilan yang lebih didukung oleh Batygin dan Brown setelah analisis menggunakan objek-objek tersebut adalah:

• sumbu semimayor sebesar 400–500 AU;
• eksentrisitas orbital sebesar 0,15–0,3;
• inklinasi orbital sekitar 20°;
• massa sekitar 5 M_🜨.

Perkiraan 2021

Pada bulan Agustus 2021, Batygin dan Brown menganalisis kembali data yang terkait dengan pengamatan ETNO dengan memperhitungkan bias pengamatan, dan mereka menemukan bahwa pengamatan lebih mungkin terjadi di beberapa arah dibandingkan arah lainnya. Mereka menyatakan bahwa pengelompokan orbital yang teramati "tetap signifikan pada tingkat kepercayaan 99,6%". Dengan menggabungkan bias pengamatan tersebut dengan simulasi numerik, mereka memprediksi karakteristik Planet Sembilan sebagai berikut:

• sumbu semimayor sebesar 380+140−80 AU (300–520 AU);
• perihelion sebesar 300+85−60 AU (240–385 AU);
• inklinasi orbital sebesar 16±5° (11°–21°);
• massa sebesar 6,2+2,2−1,3 massa Bumi (M₉ ≈ 4,9–8,4 M_⊕).

Penerimaan

Batygin bersikap hati-hati dalam menafsirkan hasil simulasi yang dikembangkan untuk artikel penelitiannya bersama Brown dengan mengatakan, "Sebelum Planet Sembilan tertangkap kamera, planet itu belum bisa dianggap nyata. Yang kita miliki saat ini hanyalah sebuah gema." Pada tahun 2016, Brown memperkirakan peluang keberadaan Planet Sembilan sekitar 90%. Gregory P. Laughlin, salah satu dari sedikit peneliti yang mengetahui tentang artikel ini sebelumnya, memberikan perkiraan sebesar 68,3%. Ilmuwan skeptis lainnya menuntut lebih banyak data berupa KBO tambahan untuk dianalisis atau bukti final melalui konfirmasi fotografis. Brown, meskipun memaklumi argumen para skeptis, tetap menganggap bahwa ada cukup data untuk memulai pencarian planet baru tersebut.

Hipotesis Planet Sembilan didukung oleh beberapa astronom dan akademisi. Pada bulan Januari 2016, James L. Green, direktur Science Mission Directorate NASA, mengatakan, "buktinya sekarang lebih kuat daripada sebelumnya". Namun, Green juga memperingatkan tentang kemungkinan penjelasan lain untuk pergerakan ETNO jauh yang teramati dan, dengan mengutip Carl Sagan, ia berkata, "klaim luar biasa membutuhkan bukti yang luar biasa." Profesor Massachusetts Institute of Technology, Thomas Levenson, menyimpulkan bahwa untuk saat ini Planet Sembilan tampaknya menjadi satu-satunya penjelasan yang memuaskan untuk semua hal yang sekarang diketahui tentang wilayah luar Tata Surya. Astronom Alessandro Morbidelli, yang meninjau artikel penelitian tersebut untuk The Astronomical Journal, setuju dan mengatakan, "Saya tidak melihat adanya penjelasan alternatif selain yang ditawarkan oleh Batygin dan Brown."

Astronom Renu Malhotra tetap bersikap agnostik mengenai Planet Sembilan, tetapi mencatat bahwa ia dan rekan-rekan sejawatnya menemukan bahwa orbit ETNO tampak miring dengan cara yang sulit dijelaskan jika menggunakan teori lain. "Tingkat kelengkungan yang kami lihat benar-benar gila," katanya. "Bagi saya, ini adalah bukti paling menarik tentang Planet Sembilan yang pernah saya temukan sejauh ini."

Pakar lainnya memiliki tingkat skeptisisme yang bervariasi. Astrofisikawan Amerika Serikat Ethan Siegel, yang sebelumnya berspekulasi bahwa planet-planet mungkin telah terlempar keluar dari Tata Surya selama ketidakstabilan dinamik awal, merasa skeptis terhadap keberadaan planet yang belum ditemukan di Tata Surya. Dalam sebuah artikel tahun 2018 yang membahas sebuah survei yang tidak menemukan bukti pengelompokan orbit ETNO, ia menunjukkan bahwa pengelompokan yang teramati sebelumnya bisa jadi merupakan hasil dari bias pengamatan dan mengklaim sebagian besar ilmuwan menganggap Planet Sembilan tidak ada. Ilmuwan keplanetan Harold F. Levison berpendapat bahwa peluang objek yang terlempar untuk berakhir di bagian dalam Awan Oort adalah sekitar 2% dan berspekulasi bahwa pasti ada banyak objek yang telah terlempar melewati Awan Oort jika ada satu objek yang berhasil memasuki orbit yang stabil.

Skeptisisme lebih lanjut mengenai hipotesis Planet Sembilan muncul pada tahun 2020, berdasarkan hasil dari Outer Solar System Origins Survey (OSSOS) dan Dark Energy Survey (DES), dengan OSSOS mendokumentasikan lebih dari 800 objek trans-Neptunus dan DES menemukan 316 objek baru. Kedua survei tersebut melakukan penyesuaian terhadap bias pengamatan dan menyimpulkan bahwa dari objek-objek yang diamati tidak ada bukti mengenai adanya pengelompokan. Para penulis melangkah lebih jauh dengan menjelaskan bahwa secara praktis semua orbit objek dapat dijelaskan oleh fenomena fisik alih-alih oleh planet kesembilan seperti yang diusulkan oleh Brown dan Batygin. Salah satu penulis dari studi tersebut, Samantha Lawler, mengatakan bahwa hipotesis Planet Sembilan yang diusulkan oleh Brown dan Batygin "tidak bertahan terhadap pengamatan terperinci," merujuk pada ukuran sampel yang jauh lebih besar yaitu 800 objek dibandingkan dengan 14 objek yang jauh lebih kecil, dan bahwa studi konklusif yang didasarkan pada objek-objek tersebut adalah tindakan yang "prematur". Ia lebih lanjut menjelaskan bahwa fenomena orbit ekstrem ini kemungkinan disebabkan oleh okultasi gravitasi dari Neptunus saat planet tersebut bermigrasi ke arah luar di masa awal sejarah Tata Surya.

Hipotesis alternatif

Planet yang hilang dari model Nice

Planet Sembilan telah diusulkan sebagai sisa potensial dari evolusi awal Tata Surya. Menurut Model Nice lima planet, Tata Surya awal berisi lima planet raksasa: Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus, dan sebuah raksasa es kelima yang kini hilang. Simulasi dari model Nice menunjukkan bahwa interaksi gravitasi di antara planet-planet ini, ditambah dengan interaksi dengan cakram planetesimal, menyebabkan terlemparnya raksasa kelima tersebut dari Tata Surya sekitar 4 miliar tahun yang lalu. Beberapa peneliti mengusulkan bahwa Planet Sembilan bisa jadi merupakan raksasa kelima ini yang bertahan di orbit jauh yang eksentrik jauh di luar Neptunus alih-alih terlempar sepenuhnya dari Tata Surya. Hipotesis ini sejalan dengan pengamatan yang menunjukkan bahwa orbit Planet Sembilan akan stabil selama umur Tata Surya, mendukung kelangsungan hidupnya sebagai objek sistem bagian luar.

Hipotesis bahwa Planet Sembilan mungkin merupakan raksasa kelima diperkuat oleh perkiraan massa dan karakteristik orbitalnya, yang konsisten dengan karakteristik raksasa es. Simulasi numerik dari model Nice menunjukkan bahwa terlemparnya raksasa kelima sering kali meninggalkan jejak gravitasi berupa perubahan orbit pada planet-planet yang tersisa dan benda-benda kecil. Pengelompokan teramati dari objek trans-Neptunus (TNO) tertentu telah disebut sebagai bukti tidak langsung dari pengaruh gravitasi Planet Sembilan, yang kemungkinan berasal dari interaksi awalnya dengan Tata Surya bagian luar.

Pengelompokan sementara atau kebetulan

Hasil dari Outer Solar System Survey (OSSOS) menunjukkan bahwa pengelompokan yang teramati merupakan hasil kombinasi dari bias pengamatan dan statistik sampel kecil. OSSOS, sebuah survei Tata Surya luar dengan karakteristik yang dipahami dengan baik serta bias yang diketahui, mengamati delapan objek dengan sumbu semimayor a > 150 AU dengan orbit yang berorientasi pada berbagai arah yang luas. Setelah memperhitungkan bias pengamatan dari survei tersebut, tidak ditemukan bukti adanya pengelompokan argumen perihelion (ω) yang diidentifikasi oleh Trujillo dan Sheppard dan orientasi orbit dari objek-objek dengan sumbu semimayor terbesar secara statistik konsisten dengan distribusi acak. Pedro Bernardinelli dan rekan-rekannya juga menemukan bahwa elemen orbital dari ETNO yang ditemukan oleh Dark Energy Survey tidak menunjukkan bukti pengelompokan. Namun, mereka juga mencatat bahwa cakupan langit dan jumlah objek yang ditemukan tidak cukup untuk menunjukkan bahwa Planet Sembilan tidak ada. Hasil serupa ditemukan ketika kedua survei ini digabungkan dengan survei oleh Trujillo dan Sheppard. Hasil-hasil ini berbeda dari analisis bias penemuan pada ETNO yang diamati sebelumnya oleh Mike Brown. Ia menemukan bahwa setelah bias pengamatan diperhitungkan, pengelompokan longitudo perihelion dari 10 ETNO yang diketahui hanya akan teramati sebesar 1,2% dari keseluruhan waktu jika distribusi sebenarnya seragam. Ketika digabungkan dengan peluang pengelompokan teramati dari argumen perihelion, probabilitasnya adalah 0,025%. Analisis di kemudian hari terhadap bias penemuan dari empat belas ETNO yang digunakan oleh Brown dan Batygin menentukan probabilitas pengelompokan teramati dari longitudo perihelion dan lokasi kutub orbital adalah sebesar 0,2%.

Simulasi dari 15 objek yang diketahui berevolusi di bawah pengaruh Planet Sembilan juga menunjukkan perbedaan dari hasil pengamatan. Cory Shankman dan rekan-rekannya menyertakan Planet Sembilan dalam simulasi dari banyak klon (objek dengan orbit serupa) dari 15 objek dengan sumbu semimayor a > 150 AU dan perihelion ω > 30 AU. Meskipun mereka mengamati adanya keselarasan orbit yang berlawanan dengan orbit Planet Sembilan untuk objek dengan sumbu semimayor lebih besar dari 250 AU, pengelompokan argumen perihelion tidak terlihat. Simulasi mereka juga menunjukkan bahwa perihelion dari ETNO naik dan turun dengan lancar, menyisakan banyak objek dengan jarak perihelion antara 50 dan 70 AU di mana tidak ada satu pun yang telah teramati dan memprediksi bahwa akan ada banyak objek lain yang tidak teramati. Ini termasuk reservoir besar objek berinklinasi tinggi yang terlewat karena sebagian besar pengamatan dilakukan pada inklinasi kecil dan populasi besar objek dengan perihelion yang sangat jauh sehingga terlalu redup untuk diamati. Banyak dari objek tersebut juga terlempar dari Tata Surya setelah berpapasan dengan planet raksasa lainnya. Populasi tak teramati yang besar dan hilangnya banyak objek mendorong Shankman et al. untuk memperkirakan bahwa massa populasi aslinya adalah puluhan massa Bumi, yang mengharuskan massa yang jauh lebih besar telah terlempar selama masa awal Tata Surya. Shankman et al. menyimpulkan bahwa keberadaan Planet Sembilan kecil kemungkinannya dan bahwa keselarasan ETNO yang ada saat ini merupakan fenomena sementara yang akan menghilang seiring dengan lebih banyak objek yang terdeteksi.

Ketidakstabilan inklinasi dalam cakram masif

Ann-Marie Madigan dan Michael McCourt mempostulatkan bahwa ketidakstabilan inklinasi dalam sabuk masif jauh yang secara hipotetis dinamai sabuk Zderic-Madigan, atau sabuk ZM , bertanggung jawab atas keselarasan argumen perihelion dari ETNO. Ketidakstabilan inklinasi dapat terjadi pada cakram partikel seperti itu dengan orbit bereksentrisitas tinggi (e > 0,6) di sekitar badan pusat, seperti Matahari. Gravitasi diri dari cakram ini akan menyebabkan pengorganisasian spontan, meningkatkan inklinasi objek-objek tersebut, dan menyelaraskan argumen perihelion. Membentuknya menjadi kerucut di atas atau di bawah bidang aslinya. Proses ini memerlukan waktu yang lama dan massa cakram yang signifikan, dalam orde satu miliar tahun untuk cakram bermassa 1–10 Bumi.

Ann-Marie Madigan berargumen bahwa beberapa objek trans-Neptunus yang telah ditemukan seperti Sedna dan 2012 VP113 kemungkinan merupakan anggota dari cakram ini. Jika demikian halnya, kemungkinan besar ada ribuan objek serupa di wilayah tersebut. Mike Brown menganggap Planet Sembilan sebagai penjelasan yang lebih mungkin, mencatat bahwa survei saat ini belum menunjukkan keberadaan cakram tersebar yang cukup besar untuk menghasilkan "ketidakstabilan inklinasi". Dalam simulasi model Nice untuk Tata Surya yang melibatkan gravitasi diri dari cakram planetesimal, ketidakstabilan inklinasi tidak terjadi. Sebaliknya, simulasi tersebut menghasilkan presesi yang cepat pada orbit objek-objek tersebut dan sebagian besar objek terlempar dalam skala waktu yang terlalu singkat untuk terjadinya ketidakstabilan inklinasi.

Madigan dan rekan-rekannya telah menunjukkan bahwa ketidakstabilan inklinasi akan memerlukan 20 massa Bumi dalam cakram objek dengan sumbu semimayor beberapa ratus AU. Ketidakstabilan inklinasi dalam cakram ini juga dapat mereproduksi celah teramati pada jarak perihelion dari TNO ekstrem serta keselarasan apsidal teramati yang mengikuti ketidakstabilan inklinasi tersebut jika diberikan waktu yang cukup. Simulasi menunjukkan bahwa proyek Legacy Survey of Space and Time (LSST) dari Observatorium Vera C. Rubin akan dapat memberikan bukti kuat yang mendukung atau menyangkal keberadaan sabuk ZM .

Penggiringan oleh cakram masif

Antranik Sefilian dan Jihad Touma mengusulkan bahwa sebuah cakram masif yang terdiri dari TNO bereksentrisitas sedang bertanggung jawab atas pengelompokan longitudo perihelion dari ETNO. Cakram ini akan berisi TNO bermassa 10 Bumi dengan orbit yang selaras dan eksentrisitas yang meningkat seiring dengan sumbu semimayornya, yang berkisar dari nol hingga 0,165. Efek gravitasi dari cakram tersebut akan mengimbangi presesi maju yang didorong oleh planet raksasa sehingga orientasi orbital dari masing-masing objeknya dapat dipertahankan. Orbit dari objek dengan eksentrisitas tinggi, seperti ETNO yang diamati, akan stabil dan memiliki orientasi yang kira-kira tetap, atau longitudo perihelion, jika orbitnya anti-selaras dengan cakram ini. Meskipun Brown menganggap cakram yang diusulkan tersebut dapat menjelaskan pengelompokan ETNO yang teramati, ia merasa tidak masuk akal jika cakram tersebut dapat bertahan selama umur Tata Surya. Batygin berpendapat bahwa tidak ada cukup massa di sabuk Kuiper untuk menjelaskan pembentukan cakram tersebut dan bertanya "mengapa cakram protoplanet berakhir di dekat 30 AU dan mulai kembali di luar 100 AU?"

Planet dalam orbit bereksentrisitas lebih rendah

Objek beresonansi yang diusulkan untuk
a > 150 AU, q > 40 AU

Benda langit	Periode barisentrik (tahun)	Rasio
2013 GP136	1.830	9:1
2000 CR105	3.304	5:1
2012 VP113	4.300	4:1
474640 Alicanto	5.900	3:1
2010 GB174	6.500	5:2
90377 Sedna	≈ 11.400	3:2
Planet hipotetis	≈ 17.000	1:1 (berdasarkan definisi)

Hipotesis Planet Sembilan mencakup serangkaian prediksi tentang massa dan orbit planet tersebut. Sebuah hipotesis alternatif memprediksi sebuah planet dengan parameter orbital yang berbeda. Renu Malhotra, Kathryn Volk, dan Xianyu Wang telah mengusulkan bahwa empat objek terpisah dengan periode orbital terpanjang, yaitu objek dengan perihelion di luar 40 AU and sumbu semimayor lebih besar dari 250 AU, berada dalam resonansi gerak rata-rata n:1 atau n:2 dengan sebuah planet hipotetis. Dua objek lainnya dengan sumbu semimayor lebih besar dari 150 AU juga berpotensi berada dalam resonansi dengan planet ini.

Planet yang mereka usulkan dapat berada pada orbit berinklinasi rendah dan bereksentrisitas lebih rendah, dengan eksentrisitas e < 0,18 dan inklinasi i ≈ 11°. Eksentrisitas dalam kasus ini dibatasi oleh keharusan untuk menghindari pendekatan dekat antara 2010 GB₁₇₄ dan planet tersebut. Jika ETNO berada dalam orbit periodik jenis ketiga, dengan stabilitas yang ditingkatkan oleh librasi dari argumen perihelion mereka, planet tersebut dapat berada dalam orbit berinklinasi lebih tinggi dengan i ≈ 48°. Berbeda dengan Batygin dan Brown, Malhotra, Volk, dan Wang tidak menspesifikasikan bahwa sebagian besar objek terpisah yang jauh akan memiliki orbit yang anti-selaras dengan planet masif tersebut.

Keselarasan akibat mekanisme Kozai

Trujillo dan Sheppard berargumen pada tahun 2014 bahwa sebuah planet masif dalam orbit lingkaran dengan jarak rata-rata antara 200 AU dan 300 AU bertanggung jawab atas pengelompokan argumen perihelion dari dua belas TNO dengan sumbu semimayor besar. Trujillo dan Sheppard mengidentifikasi adanya pengelompokan di dekat nol derajat dari argumen perihelion pada orbit dua belas TNO dengan perihelion lebih besar dari 30 AU dan sumbu semimayor lebih besar dari 150 AU.

Setelah simulasi numerik menunjukkan bahwa argumen perihelion seharusnya bersirkulasi dengan laju yang bervariasi sehingga menjadi tersebar secara acak setelah miliaran tahun, mereka menyarankan bahwa sebuah planet masif yang berada dalam orbit melingkar pada jarak beberapa ratus satuan astronomi bertanggung jawab atas pengelompokan ini. Planet masif ini akan menyebabkan argumen perihelion dari TNO melibrasi di sekitar 0° atau 180° melalui mekanisme Kozai sehingga orbitnya memotong bidang orbit planet di dekat perihelion dan aphelion, yaitu titik terdekat dan terjauh dari planet tersebut.

Dalam simulasi numerik yang melibatkan benda bermassa 2–15 massa Bumi dalam orbit lingkaran berinklinasi rendah antara 200 AU dan 300 AU, argumen perihelion Sedna dan 2012 VP₁₁₃ melibrasi di sekitar 0° selama miliaran tahun (meskipun objek dengan perihelion lebih rendah tidak demikian) dan mengalami periode librasi dengan objek bermassa Neptunus dalam orbit berinklinasi tinggi pada jarak 1.500 AU. Proses lain seperti bintang yang melintas akan diperlukan untuk menjelaskan tidak adanya objek dengan argumen perihelion di dekat 180°.

Simulasi-simulasi ini menunjukkan gagasan dasar tentang bagaimana sebuah planet besar tunggal dapat menggiring TNO yang lebih kecil ke dalam jenis orbit yang serupa. Simulasi tersebut merupakan simulasi pembuktian konsep dasar yang tidak menghasilkan satu orbit unik untuk planet itu sendiri, karena mereka menyatakan ada banyak kemungkinan konfigurasi orbital yang bisa dimiliki planet tersebut. Oleh karena itu, mereka tidak sepenuhnya merumuskan model yang berhasil menggabungkan seluruh pengelompokan ETNO dengan sebuah orbit untuk planet tersebut.

Namun, mereka adalah pihak pertama yang menyadari adanya pengelompokan pada orbit TNO dan bahwa alasan yang paling mungkin adalah karena keberadaan sebuah planet masif berjarak jauh yang tidak diketahui. Pekerjaan mereka sangat mirip dengan bagaimana Alexis Bouvard menyadari bahwa pergerakan Uranus aneh dan menyarankan bahwa hal itu kemungkinan disebabkan oleh gaya gravitasi dari planet ke-8 yang tidak diketahui, yang kemudian berujung pada penemuan Neptunus.

Raúl dan Carlos de la Fuente Marcos mengusulkan model serupa tetapi dengan dua planet jauh yang berada dalam resonansi. Sebuah analisis oleh Carlos dan Raúl de la Fuente Marcos bersama Sverre Aarseth mengonfirmasi bahwa keselarasan teramati dari argumen perihelion tidak mungkin disebabkan oleh bias pengamatan. Mereka berspekulasi bahwa hal itu justru disebabkan oleh sebuah objek dengan massa di antara massa Mars dan Saturnus yang mengorbit pada jarak sekitar 200 AU dari Matahari. Seperti Trujillo dan Sheppard, mereka berteori bahwa TNO tetap mengelompok bersama oleh mekanisme Kozai dan membandingkan perilaku mereka dengan perilaku Komet 96P/Machholz di bawah pengaruh Jupiter.

Mereka juga kesulitan menjelaskan keselarasan orbital menggunakan model yang hanya melibatkan satu planet tak diketahui dan oleh karena itu menyarankan bahwa planet ini sendiri berada dalam resonansi dengan dunia yang lebih masif sekitar 250 AU dari Matahari. Dalam artikel mereka, Brown dan Batygin mencatat bahwa keselarasan argumen perihelion di dekat 0° atau 180° melalui mekanisme Kozai memerlukan rasio sumbu semimayor yang hampir sama dengan satu, menunjukkan bahwa beberapa planet dengan orbit yang disesuaikan dengan kumpulan data akan diperlukan, membuat penjelasan ini terlalu rumit.

Lubang hitam primordial

Pada tahun 2019, Jakub Scholtz dan James Unwin mengusulkan bahwa sebuah lubang hitam primordial bertanggung jawab atas pengelompokan orbit ETNO. Analisis mereka terhadap data pelensaan gravitasi OGLE mengungkapkan populasi objek bermassa planet di arah tonjolan galaksi yang jumlahnya lebih banyak daripada populasi bintang lokal. Mereka mengusulkan bahwa alih-alih sebagai planet pengembara, objek-objek ini adalah lubang hitam primordial. Karena perkiraan mereka terhadap ukuran populasi ini lebih besar daripada estimasi populasi planet pengembara dari model pembentukan planet, mereka berargumen bahwa penangkapan lubang hitam primordial hipotetis akan lebih mungkin terjadi daripada penangkapan planet pengembara. Hal ini juga dapat menjelaskan mengapa objek yang bertanggung jawab mengganggu orbit ETNO, jika memang ada, masih belum terlihat. Sebuah metode deteksi diusulkan dalam makalah tersebut, yang menyatakan bahwa lubang hitam itu terlalu dingin untuk dideteksi di atas CMB, tetapi interaksi dengan materi gelap di sekitarnya akan menghasilkan sinar gama yang dapat dideteksi oleh FERMILAT. Konstantin Batygin mengomentari hal ini, mengatakan bahwa meskipun ada kemungkinan Planet Sembilan berupa lubang hitam primordial, saat ini belum ada cukup bukti untuk membuat ide ini lebih masuk akal daripada alternatif lainnya. Edward Witten mengusulkan armada wahana antariksa yang dipercepat oleh tekanan radiasi yang dapat menemukan lokasi lubang hitam primordial Planet Sembilan. Namun, Thiem Hoang dan Avi Loeb menunjukkan bahwa sinyal apa pun akan didominasi oleh derau dari medium antarbintang. Amir Siraj dan Avi Loeb mengusulkan sebuah metode bagi Observatorium Vera C. Rubin untuk mendeteksi suar dari lubang hitam bermassa rendah apa pun di Tata Surya bagian luar, termasuk kemungkinan lubang hitam primordial Planet Sembilan.

Sebuah makalah tahun 2023 menunjukkan bahwa Planet Sembilan kemungkinan merupakan sebuah bintang aksion; dalam kasus tersebut, objek ini akan sulit dibedakan dari lubang hitam primordial.

Dinamika Newton termodifikasi

Pada tahun 2023, ditunjukkan bahwa sebuah teori gravitasi yang dikenal sebagai dinamika Newton termodifikasi (MOND), yang mencoba menjelaskan rotasi galaksi tanpa melibatkan materi gelap, dapat memberikan penjelasan alternatif menggunakan aproksimasi sekuler. Teori ini memprediksi bahwa sumbu mayor dari orbit KBO akan selaras dengan arah menuju Pusat Galaksi dan bahwa orbit-orbit tersebut mengelompok dalam ruang fase, sesuai dengan hasil pengamatan.

Upaya deteksi

Keterlihatan dan lokasi

Karena jaraknya yang sangat ekstrem dari Matahari, Planet Sembilan akan memantulkan sedikit cahaya matahari sehingga berpotensi lolos dari pengamatan teleskop. Planet ini diperkirakan memiliki magnitudo semu yang lebih redup dari 22, menjadikannya setidaknya 600 kali lebih redup daripada Pluto. Jika Planet Sembilan ada dan berada di dekat perihelion, para astronom dapat mengidentifikasinya berdasarkan gambar-gambar yang sudah ada.

Di titik aphelion, teleskop terbesar akan diperlukan, tetapi jika planet tersebut saat ini berada di antara kedua titik tersebut, banyak observatorium yang dapat melihat Planet Sembilan. Secara statistik, planet ini lebih mungkin berada di dekat aphelionnya pada jarak yang lebih besar dari 600 AU. Hal ini karena objek bergerak lebih lambat ketika berada di dekat aphelionnya, sesuai dengan hukum kedua Kepler. Sebuah studi tahun 2019 memperkirakan bahwa Planet Sembilan, jika ada, kemungkinan berukuran lebih kecil dan berada lebih dekat daripada yang diperkirakan semula. Hal ini akan membuat planet hipotetis tersebut lebih terang dan lebih mudah ditemukan, dengan magnitudo semu antara 21–22. Pengamatan dan analisis dinamika orbital dari objek Sabuk Kuiper membatasi parameter orbital yang dimungkinkan untuk Planet Sembilan dan dengan laju pengamatan baru saat ini, profesor Universitas Michigan Fred Adams meyakini bahwa data yang dikumpulkan akan cukup untuk menentukan lokasi pasti Planet Sembilan atau mengesampingkan keberadaannya pada tahun 2035.

Pencarian dari data yang ada

Pencarian basis data objek bintang oleh Batygin dan Brown telah mengecualikan sebagian besar langit di sepanjang perkiraan orbit Planet Sembilan. Wilayah yang tersisa mencakup arah aphelionnya, di mana planet tersebut akan terlalu redup untuk ditemukan oleh survei-survei ini dan area di dekat bidang Bimasakti di mana objek tersebut akan sulit dibedakan dari bintang-bintang yang sangat banyak. Pencarian ini mencakup data arsip dari Catalina Sky Survey hingga magnitudo 21–22, Pan-STARRS hingga magnitudo 21,5, dan data inframerah dari satelit Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE). Pada tahun 2021, mereka juga mencari pada data tiga tahun pertama dari Zwicky Transient Facility (ZTF) tanpa berhasil mengidentifikasi Planet Sembilan. Pencarian dari data ZTF saja telah mengesampingkan 56% ruang parameter untuk kemungkinan posisi Planet Sembilan. Sebagai akibat dari dikesampingkannya sebagian besar objek dengan sumbu semimayor kecil, perkiraan orbit Planet Sembilan bergeser sedikit lebih jauh.

Peneliti lain juga telah melakukan pencarian pada data yang ada. David Gerdes, yang membantu mengembangkan kamera yang digunakan dalam Dark Energy Survey, mengklaim bahwa perangkat lunak yang dirancang untuk mengidentifikasi objek Tata Surya jauh seperti 2014 UZ224 dapat menemukan Planet Sembilan jika planet tersebut sempat terpotret sebagai bagian dari survei tersebut yang mencakup seperempat langit selatan. Michael Medford dan Danny Goldstein, mahasiswa pascasarjana di Universitas California, Berkeley, juga memeriksa data arsip menggunakan teknik yang menggabungkan gambar-gambar yang diambil pada waktu berbeda. Menggunakan sebuah superkomputer, mereka akan menggeser gambar-gambar tersebut untuk memperhitungkan pergerakan Planet Sembilan yang telah dihitung, sehingga banyak gambar redup dari objek bergerak yang redup dapat digabungkan untuk menghasilkan gambar yang lebih terang. Sebuah pencarian yang menggabungkan beberapa gambar yang dikumpulkan dari data WISE dan NEOWISE juga telah dilakukan tanpa mendeteksi adanya Planet Sembilan. Pencarian ini mencakup wilayah langit yang jauh dari bidang galaksi pada panjang gelombang "W1" (panjang gelombang 3,4 μm yang digunakan oleh WISE) dan diperkirakan mampu mendeteksi objek bermassa 10 massa Bumi hingga jarak 800–900 AU.

Malena Rice dan Gregory Laughlin menerapkan algoritma pencarian shift-stacking terarah untuk menganalisis data dari sektor 18 dan 19 TESS guna mencari Planet Sembilan dan kandidat objek Tata Surya luar. Pencarian mereka tidak menghasilkan bukti kuat mengenai keberadaan planet jauh, tetapi menghasilkan 17 kandidat benda Tata Surya luar baru yang berada pada jarak geosentris dalam rentang 80–200 AU yang memerlukan pengamatan tindak lanjut dengan teleskop berbasis darat untuk konfirmasi. Hasil awal dari survei menggunakan Teleskop William Herschel (WHT) yang bertujuan untuk menemukan kembali kandidat TNO jauh ini gagal mengonfirmasi dua di antaranya.

Pada tahun 2022, perbandingan antara data IRAS dan AKARI tidak menghasilkan deteksi Planet Sembilan. Tercatat bahwa data inframerah jauh di sebagian besar wilayah langit sangat terkontaminasi oleh emisi dari nebula galaksi, sehingga deteksi emisi termal Planet Sembilan menjadi sulit dan bermasalah di dekat bidang atau tonjolan galaksi.

Sebuah makalah tahun 2025 melaporkan kemungkinan deteksi Planet Sembilan di rasi bintang Eridanus menggunakan data IRAS dan AKARI.

Pencarian yang sedang berlangsung

Karena planet ini diprediksi dapat terlihat dari Belahan bumi utara, pencarian utama diperkirakan akan dilakukan menggunakan Teleskop Subaru yang memiliki apertur yang cukup besar untuk melihat objek redup sekaligus bidang pandang yang luas untuk memperpendek waktu pencarian. Dua tim astronom—Batygin dan Brown, serta Trujillo dan Sheppard—sedang melakukan pencarian ini dan kedua tim memperkirakan pencarian tersebut akan memakan waktu hingga lima tahun.

Brown dan Batygin awalnya mempersempit pencarian Planet Sembilan menjadi sekitar 2.000 derajat persegi langit di dekat Orion, sebuah wilayah ruang angkasa yang menurut Batygin dapat dicakup dalam sekitar 20 malam oleh Teleskop Subaru. Penyempurnaan berikutnya oleh Batygin dan Brown telah mengurangi ruang pencarian menjadi 600–800 derajat persegi langit. Pada bulan Desember 2018, mereka menghabiskan empat paruh malam dan tiga malam penuh untuk melakukan pengamatan dengan Teleskop Subaru.

Pencarian Planet Sembilan yang dilakukan pada tahun 2022 dan 2023 di Observatorium Astrofisika Javalambre tidak membuahkan hasil.

Radiasi

Meskipun planet jauh seperti Planet Sembilan hanya memantulkan sedikit cahaya, karena massanya yang besar planet ini tetap memancarkan panas sisa dari proses pembentukannya seiring dengan mendinginnya. Pada perkiraan suhunya sebesar 47 K (−226,2 °C; −375,1 °F), puncak emisinya akan berada pada panjang gelombang inframerah; magnitudo semunya pada filter V (panjang gelombang 540 nm) adalah 21,7.

Karakteristik radiasi ini dapat dideteksi oleh teleskop submilimeter berbasis darat, seperti ALMA, dan pencarian dapat dilakukan melalui eksperimen latar belakang gelombang mikro kosmis yang beroperasi pada panjang gelombang mm.

Pencarian di sebagian langit menggunakan data arsip dari Atacama Cosmology Telescope belum mendeteksi adanya Planet Sembilan. Jim Green dari Direktorat Misi Sains NASA merasa optimis bahwa planet ini dapat diamati oleh Teleskop Luar Angkasa James Webb, penerus Teleskop Luar Angkasa Hubble.

Sains warga

Artikel utama: Sains warga

Logo Backyard Worlds: Planet 9

Backyard Worlds: Planet 9 adalah sebuah proyek sains warga yang didanai oleh NASA dan merupakan bagian dari portal web Zooniverse. Proyek ini bertujuan untuk menemukan katai cokelat baru, yaitu objek redup yang massanya lebih kecil daripada bintang, beberapa di antaranya mungkin termasuk dalam tetangga terdekat Tata Surya, dan mungkin saja dapat mendeteksi Planet Sembilan yang dihipotesiskan. Penyelidik utama proyek ini adalah Marc Kuchner, seorang astrofisikawan di Goddard Space Flight Center NASA.

Proyek Zooniverse "Catalina Outer Solar System Survey", yang beroperasi dari Agustus 2020 hingga April 2023 menggunakan data arsip dari Catalina Sky Survey untuk mencari TNO. Tidak ada objek baru yang ditemukan, tetapi proyek ini menghasilkan astrometri tambahan untuk objek-objek yang sudah ada.

Upaya memprediksi lokasi

Pengukuran orbit Saturnus oleh wahana Cassini

Pengamatan presisi terhadap orbit Saturnus menggunakan data dari Cassini menunjukkan bahwa Planet Sembilan tidak mungkin berada di bagian tertentu dari orbit yang diusulkan karena gravitasinya akan menyebabkan efek yang nyata pada posisi Saturnus. Data ini tidak membuktikan maupun menyangkal keberadaan Planet Sembilan.

Analisis awal oleh Fienga, Laskar, Manche, dan Gastineau menggunakan data Cassini untuk mencari residu orbital Saturnus—perbedaan kecil dengan orbit yang diprediksi akibat Matahari dan planet-planet yang diketahui—tidak konsisten dengan Planet Sembilan yang berada pada anomali sejati (lokasi di sepanjang orbitnya relatif terhadap perihelion) sebesar −130° hingga −110° atau −65° hingga 85°. Analisis tersebut, dengan menggunakan parameter orbital Planet Sembilan dari Batygin dan Brown, menunjukkan bahwa tidak adanya perturbasi pada orbit Saturnus paling baik dijelaskan jika Planet Sembilan berada pada anomali sejati sebesar 117,8°+11°
−10°.

Di lokasi ini, Planet Sembilan akan berjarak sekitar 630 AU dari Matahari, dengan asensio rekta mendekati 2^h dan deklinasi mendekati −20°, di rasi bintang Cetus. Sebaliknya, jika planet yang diduga tersebut berada di dekat aphelion, planet itu akan terletak di dekat asensio rekta 3,0^h hingga 5,5^h dan deklinasi −1° hingga 6°.

Analisis data Cassini yang lebih baru oleh astrofisikawan Matthew Holman dan Matthew Payne memperketat batasan mengenai lokasi yang dimungkinkan untuk Planet Sembilan. Holman dan Payne mengembangkan model yang lebih efisien yang memungkinkan mereka menjelajahi rentang parameter yang lebih luas daripada analisis sebelumnya. Parameter yang diidentifikasi menggunakan teknik ini untuk menganalisis data Cassini kemudian diiriskan dengan batasan dinamika orbit Planet Sembilan dari Batygin dan Brown. Holman dan Payne menyimpulkan bahwa Planet Sembilan kemungkinan besar berada dalam rentang 20° dari AR = 40°, Dek = −15°, di area langit dekat rasi bintang Cetus.

William Folkner, seorang ilmuwan keplanetan di Jet Propulsion Laboratory (JPL), menyatakan bahwa wahana antariksa Cassini tidak mengalami penyimpangan yang tak dapat dijelaskan dalam orbitnya di sekitar Saturnus. Planet yang belum ditemukan akan memengaruhi orbit Saturnus, bukan Cassini. Hal ini dapat menghasilkan tanda pada pengukuran Cassini, tetapi JPL tidak melihat adanya tanda yang tak dapat dijelaskan dalam data Cassini.

Analisis orbit Pluto

Analisis orbit Pluto pada tahun 2016 oleh Holman dan Payne menemukan perturbasi yang jauh lebih besar daripada yang diprediksi oleh orbit Planet Sembilan yang diusulkan oleh Batygin dan Brown. Holman dan Payne menyarankan tiga penjelasan yang dimungkinkan: kesalahan sistematis dalam pengukuran orbit Pluto; massa yang belum dimodelkan di Tata Surya, seperti planet kecil dalam rentang 60–100 AU (yang berpotensi menjelaskan Tebing Kuiper); atau planet yang lebih masif atau lebih dekat ke Matahari alih-alih planet yang diprediksi oleh Batygin dan Brown.

Orbit komet yang hampir parabola

Analisis terhadap orbit komet dengan orbit yang hampir parabola mengidentifikasi lima komet baru dengan orbit hiperbola yang mendekati orbit nominal Planet Sembilan yang dijelaskan dalam artikel awal Batygin dan Brown. Jika orbit-orbit ini bersifat hiperbola akibat papasan dekat dengan Planet Sembilan, analisis tersebut memperkirakan bahwa Planet Sembilan saat ini berada di dekat aphelion dengan asensio rekta 83–90° dan deklinasi 8–10°. Scott Sheppard, yang skeptis terhadap analisis ini, mencatat bahwa ada banyak gaya berbeda yang memengaruhi orbit komet.

Okultasi oleh Troya Jupiter

Malena Rice dan Gregory Laughlin telah mengusulkan agar sebuah jaringan teleskop dibangun untuk mendeteksi okultasi oleh Troya Jupiter. Penentuan waktu dari okultasi ini akan memberikan astrometri presisi dari objek-objek tersebut, sehingga orbit mereka dapat dipantau untuk melihat variasi akibat gaya pasang surut dari Planet Sembilan.

Kemungkinan papasan dengan meteor antarbintang

Pada bulan Mei 2022, muncul dugaan bahwa meteor unik CNEOS-2014-01-08 mungkin telah memasuki orbit pelintas Bumi setelah melakukan swing-by (manuver lontaran gravitasi) dengan Planet Sembilan. Jika hipotesis tersebut benar, penelusuran balik lintasan CNEOS 2014-01-08 menunjukkan bahwa Planet Sembilan saat ini mungkin berada di rasi bintang Aries, pada asensio rekta 53±4,3° dan deklinasi 9,2±1,3°.

Upaya memprediksi sumbu semimayor

Sebuah analisis oleh Sarah Millholland dan Gregory Laughlin mengidentifikasi pola komensurabilitas (rasio antara periode orbital dari pasangan objek yang konsisten dengan keduanya berada dalam resonansi dengan objek lain) dari ETNO. Mereka mengidentifikasi lima objek yang akan berada di dekat resonansi dengan Planet Sembilan jika planet tersebut memiliki sumbu semimayor 654 AU: Sedna (3:2), 474640 Alicanto (3:1), 2012 VP₁₁₃ (4:1), 2000 CR105 (5:1), dan 2001 FP185 (5:1). Mereka mengidentifikasi planet ini sebagai Planet Sembilan tetapi mengusulkan orbit yang berbeda dengan eksentrisitas e ≈ 0,5, inklinasi i ≈ 30°, argumen perihelion ω ≈ 150°, dan bujur node menaik Ω ≈ 50° (yang terakhir berbeda dari nilai 90° milik Brown dan Batygin).

Carlos dan Raúl de la Fuente Marcos juga mencatat adanya komensurabilitas di antara ETNO yang diketahui mirip dengan yang ada di sabuk Kuiper, di mana komensurabilitas yang tidak disengaja terjadi akibat objek-objek yang berada dalam resonansi dengan Neptunus. Mereka menemukan bahwa beberapa dari objek ini akan berada dalam resonansi 5:3 dan 3:1 dengan sebuah planet yang memiliki sumbu semimayor ≈700 AU.

Tiga objek dengan sumbu semimayor yang lebih kecil di dekat 172 AU (2013 UH15, 2016 QV89 dan (594337) 2016 QU₈₉ juga telah diusulkan berada dalam resonansi dengan Planet Sembilan. Objek-objek ini akan berada dalam resonansi dan anti-selaras dengan Planet Sembilan jika planet tersebut memiliki sumbu semimayor 315 AU, di bawah rentang yang diusulkan oleh Batygin dan Brown. Sebagai alternatif, objek-objek tersebut bisa saja berada dalam resonansi dengan Planet Sembilan, tetapi memiliki orientasi orbital yang bersirkulasi alih-alih terkurung oleh Planet Sembilan jika planet itu memiliki sumbu semimayor 505 AU.

Analisis yang lebih baru oleh Elizabeth Bailey, Michael Brown, dan Konstantin Batygin menemukan bahwa jika Planet Sembilan berada dalam orbit yang eksentrik dan berinklinasi, tertangkapnya banyak ETNO dalam resonansi orde tinggi serta perpindahan kaotis mereka di antara resonansi-resonansi tersebut mencegah identifikasi sumbu semimayor Planet Sembilan menggunakan pengamatan saat ini. Mereka juga menentukan bahwa peluang enam objek pertama yang diamati berada dalam rasio periode N/1 atau N/2 dengan Planet Sembilan adalah kurang dari 5% jika planet tersebut memiliki orbit yang eksentrik.

Sebuah studi tahun 2025 oleh Amir Siraj, Christopher F. Chyba, dan Scott Tremaine menggunakan sampel yang diperluas dari 51 ETNO untuk mendasari 300 simulasi dalam program Rebound mengusulkan karakteristik orbital baru untuk Planet Sembilan: bahwa sumbu semimayornya adalah 290±30 AU, eksentrisitasnya adalah 0,29 ± 0,13, dan inklinasinya kira-kira 6°. Para penulis mencatat bahwa hal ini akan menempatkan Planet Sembilan dalam bidang pandang dari pengamatan awal Observatorium Rubin.

Kemungkinan orbit dari eksoplanet bermassa 11 Jupiter, HD 106906 b. Orbitnya mungkin memiliki kemiripan dengan orbit Planet Sembilan.

Pada akhir tahun 2020, ditemukan bahwa HD 106906 b, sebuah kandidat eksoplanet, memiliki orbit eksentrik yang membawanya keluar dari cakram puing bintang induk binernya. Orbitnya tampaknya mirip dengan prediksi yang dibuat untuk sumbu semimayor Planet Sembilan dan dapat berfungsi sebagai proksi bagi Planet Sembilan yang membantu menjelaskan bagaimana orbit planet semacam itu berevolusi, meskipun eksoplanet ini memiliki massa lebih dari sepuluh kali lipat massa Jupiter.

Penamaan

Planet Sembilan tidak memiliki nama resmi dan tidak akan mendapatkannya kecuali jika keberadaannya telah dikonfirmasi melalui pencitraan. Hanya dua planet, Uranus dan Neptunus, yang ditemukan di Tata Surya sepanjang sejarah yang tercatat. Namun, banyak planet minor, termasuk planet kerdil seperti Pluto, asteroid, dan komet telah ditemukan dan diberi nama. Oleh karena itu, terdapat sebuah proses yang sudah mapan untuk menamai objek Tata Surya yang baru ditemukan. Jika Planet Sembilan berhasil diamati, Persatuan Astronomi Internasional (IAU) akan meresmikan sebuah nama, dengan prioritas biasanya diberikan kepada nama yang diusulkan oleh para penemunya. Nama tersebut kemungkinan besar akan dipilih dari mitologi Romawi atau Yunani.

Dalam artikel awal mereka, Batygin dan Brown hanya menyebut objek tersebut sebagai "perturber" dan baru pada siaran pers berikutnya mereka menggunakan istilah "Planet Sembilan". Mereka juga sempat menggunakan nama "Jehoshaphat" dan "George" (sebuah varian jenaka dari nama yang diusulkan oleh William Herschel untuk Uranus) untuk Planet Sembilan. Brown menyatakan: "Kami sebenarnya menyebutnya Phattie saat kami hanya berbicara satu sama lain." Pada tahun 2018, Batygin juga secara informal menyarankan, berdasarkan petisi di Change.org, untuk menamai planet tersebut dengan nama penyanyi David Bowie dan menamai setiap bulan potensial dari planet tersebut dengan nama karakter dari katalog lagu Bowie, seperti Ziggy Stardust dan Major Tom.

Lelucon telah dibuat yang menghubungkan "Planet Sembilan" dengan film horor fiksi ilmiah tahun 1959 karya Ed Wood, Plan 9 from Outer Space. Sehubungan dengan hipotesis Planet Sembilan, judul film tersebut berhasil masuk ke dalam diskursus akademik. Pada tahun 2016, sebuah artikel berjudul Planet Nine from Outer Space tentang planet yang dihipotesiskan di wilayah luar Tata Surya diterbitkan di Scientific American. Sejak saat itu, beberapa lokakarya telah menggunakan permainan kata yang sama, begitu pula dengan ceramah oleh Mike Brown yang disampaikan pada tahun 2019.

Persephone, istri dari dewa Pluto, telah menjadi nama populer yang umum digunakan dalam fiksi ilmiah untuk sebuah planet di luar Neptunus, terutama dalam karya-karya Arthur C. Clarke dan Larry Niven. Namun, kecil kemungkinan Planet Sembilan atau planet lain yang diduga berada di luar Neptunus akan diberi nama Persephone setelah keberadaannya dikonfirmasi, karena nama tersebut sudah digunakan untuk asteroid 399 Persephone. Pada tahun 2017 dan sekali lagi pada tahun 2025, fisikawan Lorenzo Iorio secara informal menyarankan untuk menamai planet hipotetis tersebut sebagai "Telisto", dari kata Yunani kuno "τήλιστος" yang berarti "paling jauh" atau "paling terpencil". Nama mitologi klasik lainnya, yang diusulkan oleh fisikawan Jet Propulsion Laboratory Makan Mohageg, adalah Khronos, berdasarkan personifikasi waktu dalam mitologi Yunani; metode Mohageg untuk menemukan Planet Sembilan akan berpusat pada penentuan waktu yang presisi.

Pada tahun 2018, ilmuwan keplanetan Alan Stern keberatan dengan nama Planet Sembilan dengan menyatakan, "Ini adalah upaya untuk menghapus warisan Clyde Tombaugh dan sejujurnya ini menghina", lalu menyarankan nama Planet X sampai penemuannya. Ia menandatangani sebuah pernyataan bersama 34 ilmuwan lainnya yang menyatakan, "Kami lebih lanjut percaya bahwa penggunaan istilah ini [Planet Sembilan] harus dihentikan demi istilah yang netral secara budaya dan taksonomis untuk planet-planet semacam itu, seperti Planet X, Planet Next, atau Giant Planet Five." Menurut Brown, "'Planet X' bukanlah referensi generik untuk suatu planet yang tidak diketahui, melainkan prediksi spesifik dari Lowell yang berujung pada penemuan Pluto (secara tidak sengaja). Prediksi kami tidak berkaitan dengan prediksi tersebut."

Lihat pula

• Daftar objek Tata Surya hipotetis
• Nemesis (bintang hipotetis)
• Planet di luar Neptunus
• Tyche (planet hipotetis)
• Model Nice lima planet

Pranala luar

• Media terkait Planet Nine di Wikimedia Commons
• The Search for Planet Nine – Blog oleh Brown dan Batygin
• Hypothetical Planet X – Planetary Science Division dari NASA