我们已知的太阳系是由水星到冥王星九大行星所构成。最近的研究揭示，太阳系实际要大得多。在冥王星之外，还有十几颗地球般大小的行星在绕日运行着. . . . . .
在浩瀚无垠的太空中，距离太阳很远很远的地方隐藏着一群天体在绕太阳运行。这群天体是冥王星外又一群太阳系的行星，由于距离太阳太远，反射日光的光线太弱，几千年来，不能被人类所发现。现在这个秘密被披露了。美国加利福尼亚大学贝克利分校的天文学家尤金 · 奇安（（Eugene Chiang））宣称：“在太阳系外部有一群围绕太阳运行的行星等待我们去发现。”
奇安的披露所以引起人们的浓厚兴趣，是由于现在所知道的九大行星可能仅为太阳系的一半，另一半尚未发现的行星不仅数量达十几颗之多，而且它们的比重比火星大，有些比地球还大。它们运行于距太阳1000至10000个天文单位（1天文单位=地球至太阳的平均距离=1. 5亿公里）之间。
奇安不是唯一提出这一设想的人。美国科罗拉多州博尔德的西南研究所行星天文学家艾伦 · 斯特恩（Alan Stern）说：“我敢百分之百地肯定，那是有许多地球般大小的行星在运行着。”
这一发现将改变我们过去认为太阳系大致为两维分布的认识，即我们的太阳系由所有行星和冰与岩石构成的小行星形成圆盘状绕太阳运行，延伸到50天文单位的范围。而新发现的大批行星却在1000天文单位外，以不与圆盘重合的角度绕太阳运行，直到10000天文单位与太阳的距离。
这一发现来源于2001年发现的一颗直径100公里的冰与岩石构成的小行星QR322沿海王星同一轨道绕太阳运行。这是一项极为罕见的发现，近10年来，大部分天文学家从寻求冥王星后的第10颗绕太阳运行的行星的观念出发，致力于创立最新的解释太阳系的理论——寡头行星形成学说（Theory of oligarchic planet formation）——以及通过计算机模拟计算，从而推论出太阳系必然还有一半行星未被发现的结论。
寡头行星形成学说
寡头行星形成学说是指行星由尘埃逐渐积聚发育而开始的。所谓寡头，是太阳从恒星际空间俘获物质，形成原行星云后逐渐演变成行星。马萨诸塞州剑桥的哈佛-史密森天文物理中心的行星形成理论专家斯科特 · 凯尼恩（Scott Kenyon）形象地解释说：“这和你家床底下灰尘积聚成团是同一种过程。”
在原始的太阳系内，尘粒积聚逐渐增长成为天体，有的保持继续增长，直至足够发展到有明显的引力场，开始吸引大量物质，迅速增重至成为行星大小。这样形成的行星叫做寡头行星。凯尼恩说：“根据模拟计算，45亿年前，仅在内层太阳系就能形成20至30个火星大小的行星。在外层太阳系也有相同数量，或更多些类似地球大小的行星。”
根据以上学说的第一部分，太阳系内没有气态巨星，而是具有约60颗岩石构成的行星。其实在这约60颗岩石行星中只有少数后来留在太阳系内层，成为今日我们已知的行星，大部分被甩出内层太阳系成为三维绕太阳的行星，或成为游星（游走在太空之中）。那么是什么力量将这些行星甩出到太阳系的边缘呢？
答案是由于寡头行星的引力拖拽所造成。寡头行星形成后，其引力使彼此间距离缩短，它们相互间的引力促使其运行轨道的形状和直径大小产生微妙的变化。当变化积聚到一定程度时，突然失去控制并进入混沌阶段，其时一部分寡头行星在引力的相互作用下被抛出太阳系，另一部分寡头行星经碰撞和接合形成今日熟知的行星系统。其中有的行星生长得极快，产生较大引力吸引许多气态物质形成今日木星等气态行星。这就是学说的第二部分——经混沌后产生的气态行星。
凯尼恩说：“我们不能预测每个寡头行星究竟遭遇如何，因为我们的模型计算能力不够强大。但可以确定约有10%至20%的寡头行星被甩出轨道。”这相当于6颗至12颗地球或火星大小的寡头行星被甩了出去，其中有些被甩出过远，离开太阳系后在银河系中游荡。但大多数仍为太阳的引力所摄，形成外层行星群，其巨大的轨道，每绕太阳一周需要几万年至几百万年。由于引力所致，使那些寡头行星的轨道大小、形状和朝向都发生了改变，几乎都在原来的轨道之外，作任意方向和角度的圆形或椭圆形轨道运行。
博斯模型
华盛顿卡内基学院的艾伦 · 博斯（Alan Boss）提出另一种模型，认为巨行星形成于一种叫做“盘不稳定”的过程，即行星是尘埃和气体在一瞬间崩溃而形成的，而不是寡头行星学说所认为的经过碰撞和接合而形成的。
根据博斯模型，第10颗行星不能在远于冥王星的轨道上形成。形成太阳系的尘埃盘直径不能大于100天文单位，任何远于1000天文单位的太阳系行星群是不可能形成的。
关键性的证明
现在有两种模型解释我们今天所看到的太阳系行星的形成过程。何者是准确的，很难辨别。寡头行星模型需要分两步走，而博斯的盘不稳定模型是一步达成。两者的关键区别是在60颗寡头行星成因上。凯尼恩说：“这阶段不易证明，混沌阶段擦去了原有寡头行星存在的所有证据。这是验证这个学说的问题所在。”
2001年奇安利用望远镜发现在海王星轨道上有一颗带冰的岩石小行星QR322，为打开这个死结找到了钥匙。QR322的存在是太阳系形成过程（寡头行星）的活化石，是一次极宝贵的收获。
这是第一颗被命名为海王星“特洛伊人”（Trojan）行星族的小行星，该行星族的多颗小行星运行在木星的前后（在木星轨道上太阳引力与木星引力相平衡，因此能吸引岩石投向小行星）。木星最大的特洛伊人小行星海克托（Hektor）直径约100公里，与海王星的QR322大小相仿。
但QR322的形成与海克托极不相同。根据奇安的计算机模型显示，海王星的质量只有木星的20分之一，引力相对弱得多，无助于QR322的形成。QR322的形成只能靠尘埃与岩石碎片自行积聚，再现45亿年前寡头行星的形成过程。根据奇安的模型计算结果，靠近海王星可能有10至20颗类似QR322的小行星。
2005年6月，哈佛-史密森天文物理中心宣布，证实海王星轨道上QR322小行星的存在。如果能找到奇安预测的10至20颗特洛伊人，无疑对寡头行星起源学说的可信度是一大跃进。
另外，有证据证明太阳系存在着外行星。斯特恩指出，天王星的自转方向与其他行星不同，是逆向自转，并表示天王星曾有过一次与地球大小的星体相撞。
这种机遇不是今天认识到的太阳系所能发生的。如果有一大群地球大小的行星因引力作用被甩出天王星，并以不同角度绕太阳运行，则就有可能产生相撞事件。这就证明在九大行星之外另有一群行星在运行中。
分散盘和柯伊伯带
在冥王星外有一群小天体，天文学家称它们为分散盘。分散盘内包括许多带冰的岩石天体，其大小与组分和柯伊伯带相仿。柯伊伯带位于海王星与冥王星的轨道之间。研究人员已清点分散盘上约100颗小天体，其中最大的一颗取名Sedna，直径约1700公里。柯伊伯带大多为岩石天体，沿着大体为圆形的轨道绕太阳而转。而分散盘则为偏椭圆轨道，这表明分散盘的天体在外侧受到其他巨行星的引力干扰。
瞄准外行星
一群在1000天文单位外运行的外行星，虽然形体较大，但比100天文单位外的分散盘遥远得多，天文望远镜不易发现它们。斯特恩说：“它们反射的只是星光，是极为微弱的。”要发现它们，唯一的途径是利用高倍率望远镜拉网式的巡天搜索。这是一项极为耗时的工作，不是大多数天文观察人员所能忍受的。
但是研究工作得到意想不到的助力。由于谣传地球将与天体相撞一事，促使几项高性能望远镜建设计划上马。
一台直径4. 2米的DCT望远镜建在美国亚利桑那州弗拉格斯塔夫的罗威尔天文观察台，将于2009年投入使用。
另一套在建的PAN-STARRS望远镜陈列，是由四台1. 8米直径望远镜组成，安装在夏威夷岛上，用于搜索柯伊伯带的小天体运行情况，可观察到比今日观察到的亮度弱10倍的目标物。
一些天文台利用高倍率望远镜搜索外行星。
另一项准备上马的大型天气测量望远镜（LSST）计划，准备设在智利或墨西哥。该望远镜直径8. 4米的反射镜，比DCT或PAN-STARRS的灵敏度高10倍，比今日任何可用的望远镜灵敏度高100倍。
西雅图华盛顿大学的天文学家泽尔杰科 · 艾夫吉克（Zeljko Ivezic）相信，LSST在寻找1000天文单位外的太阳系行星派上用场。他说：“保守一点说，我们用它能搜寻到500天文单位的类似地球大小的天体。”如果充分发挥望远镜的性能，使用计算机技术综合图像，则能超过1000天文单位看到地球大小的天体。斯特恩也对搜索抱有信心。他说：“我期待着太阳系第10、11、12号行星和更多的行星在遥远的太阳系被找到。那些行星都大于火星，甚至地球。”