Чем глубже астрономия познавала мироустройство небесной сферы, тем активней формировалось желание астрономов найти новые планеты в Солнечной системе.
Для астрономов поиски планет всегда были вопросом престижа, так как учёный, открывший новую планету, гарантированно вписывает своё имя в историю науки, причём большими золотыми буквами. В истории астрономии нередки случаи, когда это желание перерастало в уверенность, порой безосновательную, но настолько сильную, что гипотетическим планетам заранее придумывали имена и организовывали специальные кампании по их поиску.
В марте 1781 года английский астроном Вильям Гершель (1738 – 1822) заметил в созвездии Тельца движущееся пятно, которое на поверку оказалось новым членом Солнечной системы. Уран стал первой планетой, открытой при помощи телескопа. Да и вообще просто открытой, ведь у всех известных на тот момент планет не было своего исследователя-открывателя.
Поводом для поисков следующей планеты стали особенности в движении Урана, необъяснимые при помощи ньютоновского тяготения и требовавшие наличия внешнего возмущающего тела. Эти особенности, впервые отмеченные ещё в 1783 году петербуржским учёным Андреем Лекселем (1740 – 1784), позволили французскому астроному Урбену Леверье (1811 – 1877) [1] предсказать положение «возмутителя». Леверье послал письмо с координатами Иоганну Галле (1812 – 1910) в Берлинскую обсерваторию, и тот в ночь с 23 на 24 сентября 1846 года, буквально через несколько часов после получения письма Леверье, обнаружил Нептун почти точно в предсказанном месте.
Дальнейшие исследования также были связаны с анализом движения Урана и Нептуна, характер которых указывал на существование ещё одной планеты находящейся за Нептуном. Благодаря этому был открыт Плутон.
Первым принялся за поиски транснептуновой (девятой) планеты знаменитый американский астроном Персивал Ловелл (1855 - 1916). Тщательно изучив возможное её влияние на движение Урана и Нептуна, он вычислил орбиту предполагаемой планеты, определил её массу и условно назвал планетой Икс.
«Девятая планета, - писал Ловелл, - находится в 6 млрд. км от Солнца, и ей требуется 282 года для полного оборота вокруг Солнца».
Ловелл считал, что это сравнительно небольшая планета, которая видна с Земли как слабая телескопическая звезда. Судя по результатам вычислений, планета «пряталась» в зодиакальном созвездии Близнецов.
Три года спустя после смерти Ловелла его бывший коллега Уильям Генри Пикеринг (1858 - 1938) сделал заявление: «Я полагаю, что планета медленно пересекает созвездие Близнецов, где и будет обнаружена».
Такая твёрдая уверенность видного астронома вновь оживила интерес к поискам планеты Икс.
В начале апреля 1929 года Клайд Томбо (1906 – 1997) с помощью 13-дюймового астрографа Ловелловской обсерватории приступил к фотографированию звёзд в созвездии Близнецов, где, по вычислениям Ловелла, должна была находиться планета Икс.
13 марта 1930 года, в день 75-летия со дня рождения Ловелла, положившего начало поискам планеты Икс, мир узнал о её открытии. Новая планета была названа Плутоном - по имени бога подземного царства.
Казалось бы, астрономия доказала своё знание в исследовании невидимых объектов Солнечной системы. Это была уже вторая планета, открытая на «кончике пера». Но век триумфа был не долог. Началось активное исследование пояса Койпера, состоящего как тогда считалось из «строительного мусора» Солнечной системы.
Первый открытый трансплутоновый объект с невыразительным именем 1992 QB1 и поперечником в 150 км вполне подходил под описание «строительного мусора». Однако за первым последовали второй, третий, да и размеры становились все крупнее: 300, 500, 1000 км. И вот, наконец, в 2005 году группа под руководством Майкла Брауна (р. 1965) из Калифорнийского технологического института открыла в поясе Койпера объект 2003 UB313, сравнимый по размерам с Плутоном. Стало ясно, что если мы называем планетой Плутон, то и 2003 UB313 также должен считаться планетой.
В 2006 году для разрешения противоречия Международный астрономический союз принял официальное определение, согласно которому ни Плутон, ни 2003 UB313 планетами не являются. Это решение многие астрономы приняли в штыки, а объект 2003 UB313, послуживший причиной разногласий, получил имя древнегреческой богини раздора - Эрида.
Исследование объектов Койпера продолжается по сей день, но все обнаруженные на сегодня объекты слишком малы для того чтобы претендовать на роль «Девятой» планеты.
Между тем, ещё в 1973 году российский астрофизик, К.П. Бутусов (1929 – 2012) опубликовал материал по симметрии планетарных орбит, в которой отметил следующую особенность: произведение орбит симметричных орбите Юпитера очень близко значению квадрата орбиты Юпитера:
Планета / относительный орбитальный радиус / произведение
Юпитер / 5,20441^2 / 27,086
Пояс астероидов – Сатурн / 2,72 * 9,58378 / 26,068
Марс - Уран / 1,52363 * 19,18722 / 29,234
Земля - Нептун / 1,0 * 30,02090 / 30,021
Венера – пояс Койпера / 0,72333 * 41,5037 / 30,021
Меркурий - «Девятая» планета / 0,38710 * 77,553 / 30,021 [2]
Таким образом, следуя правилам Бутусова и Тициуса - Боде «Девятую» планету Солнечной системы следует искать на внешней границе пояса Койпера в интервале от 40 до 150 а.е. (с учётом эллиптичности её орбиты), с массой до 10 масс Земли. Причём эта планета по своей структуре должна быть похожа на планеты земной группы.
[1] C меньшей точностью англичанину Джону Адамсу (1819 – 1892).
[2] Следует отметить, что правило Тициуса - Боде предсказывает орбиту с параметром 77,2 а.е.