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罗威尔寻找新行星的努力最初侧重的是观测，可惜一连五年颗粒无收。自1910年起，他决定对新行星的轨道进行计算，以便为观测提供引导。罗威尔的数学功底远在皮克林之上，与后者的漫天撒网不同，罗威尔对新行星的计算具有很好的单一性（即相信所有的剩余“出轨”现象都是由单一海外行星造成的）。与亚当斯和勒维耶一样，他首先对新行星的轨道半长径作出了一个在他看来较为合理的假设，然后利用天王星和海王星的“出轨”数据来推算其他参数。在具体的计算上他采用了勒维耶的方法（因为勒维耶发表了完整的计算方法，而亚当斯只发表了一个概述）。
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那么新行星的轨道半长径应该选多大呢？罗威尔进行了独特的分析。由于海王星的发现明显破坏了提丢斯－波德定则，因此在寻找海外行星时人们已不再参考这一定则。为此，罗威尔提出了一个新的经验规律，那就是每颗行星与前一颗行星的轨道周期之比都很接近于一个简单分数，比如海王星与天王星的轨道周期之比约为2∶1，土星与木星的轨道周期之比约为5∶2。在此基础上，他提出一个假设，即行星X与海王星的轨道周期之比是2∶1。由开普勒第三定律可知（请读者自行验证），这意味着行星X的轨道半长径约为47.5天文单位。应该说，罗威尔的这个猜测有其高明之处，因为某些行星（或卫星）的轨道之间存在着所谓的轨道共振现象，它们的周期之比的确非常接近简单分数。不过轨道共振并非普遍现象〔3〕，即便出现轨道共振，也没有理由认为行星X与海王星的轨道周期之比就一定是2∶1〔4〕。罗威尔自己或许也意识到了这一点，他后来还尝试过两个不同的轨道半长径：43.0和44.7天文单位。1912年，劳累过度的罗威尔病倒了几个月，但借助四位数学助手的协助，他终于在1913-1914年间完成了初步计算，他给出的行星X的质量为地球质量的6.6倍。
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在进行理论计算的同时，罗威尔也没有放弃观测搜寻。他将自己一生的最后岁月全都投入到了搜寻新行星的不懈努力之中。可惜的是，他——以及皮克林——的所有努力与以前那些失败的预言并无实质差别。如果把他们投入巨大心力所做的计算比喻为大厦，那么所有那些大厦——无论多么华美——全都是建立在流沙之上的。随着时间的推移，罗威尔的努力越来越被人们所忽视。1915年初，他在美国艺术与科学学院（American Academy of Arts and Science）所作的一个有关海外行星搜索的报告受到了学术界与公众的双重冷遇，他的文章甚至被科学院拒收。自那以后，罗威尔对新行星的热情一落千丈，而他的生命之路也在不久之后走到了尽头。
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1916年，罗威尔带着未能找到行星X的遗憾离开了人世。在他一生的最后五年里，罗威尔天文台积累了多达1000张的照相记录，在那些记录中包含了515颗小行星，700颗变星〔5〕，以及——他万万不曾想到的——新行星的两次影像〔6〕！这真是：有缘千里来相会，无缘对面不相逢。
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〔1〕皮克林的这位兄弟名叫爱德华（Edward Pickering），于1877-1919年间任哈佛学院天文台的台长。原子光谱中的皮克林线系（Pickering series）就是以皮克林的这位兄弟的名字命名的，他并且还是分光双星（spectroscopic binary）的发现者。
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〔2〕罗威尔的这位兄弟名叫阿伯特（Abbott Lowell），于1909-1933年间任哈佛大学校长。
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〔3〕由于太阳系相邻行星（小行星带也算在内）自外而内的轨道周期之比都在1～3之间，即便不存在轨道共振，它们接近于简单分数的概率也不小。感兴趣的读者可以算一下，任意一个1～3之间的实数与一个简单分数（比如分子分母都不超过5）接近到8％（这是罗威尔的猜测对已知行星的最大误差）以内的概率有多大。
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〔4〕如果把后来发现的冥王星视为行星X的话，它与海王星则的确存在轨道共振现象，只不过它们的周期比是3∶2而不是2∶1。
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〔5〕变星通常显示为亮度变化的天体，与移动天体明显不同。但有些变星在亮度变小后会因为比相片所能记录的最暗淡的天体还要暗，而从相片中消失，这样的变星在闪视比较时很像是一颗移出（或移入）相片范围的移动天体。
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〔6〕那是1915年4月7日由他的助手比尔（Thomas Bill）所做的观测记录，那时罗威尔自己已不再从事观测。
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那颗星星不在星图上：寻找太阳系的疆界 [:1700893220]
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那颗星星不在星图上：寻找太阳系的疆界 25 农家少年
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罗威尔虽然去世了，但他为自己的未竟事业留下了一份最宝贵的遗产，那就是罗威尔天文台。他还在遗嘱中留出了超过一百万美元作为天文台的运作经费，这在当时是一个巨大的数目。可惜的是，第一次世界大战的爆发彻底终止了像寻找新行星那样的“小资”活动。更糟糕的是，罗威尔的遗孀因不满财产分配而发起了一场诉讼官司，这场官司不仅阻碍了天文台的运作，而且耗去了罗威尔留给天文台的那笔经费的很大一部分。经历了这些波劫的天文台直到1927年才重回正轨，可经费却已变得拮据。这时候，罗威尔那位担任哈佛校长的哥哥伸出了援助之手，向天文台捐赠了一万美元。在此基础上，天文台开始装备一台口径13英寸的照相反射望远镜（图12）。
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图12 发现冥王星所用的望远镜
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不过世事变迁对罗威尔天文台的影响不仅体现在财务上，也涉及了学术。当时罗威尔的多数工作（比如对火星运河的观测）已被天文学界判定为是毫无价值的，而大半个世纪以来有关新行星的天女散花般的“预言”也早已信誉扫地。天文台是否还要继承“罗威尔道路”呢？罗威尔生前从事的寻找新行星的工作是否还要继续呢？这是罗威尔天文台面临的一个新的十字路口。在这个路口上，天文台的资深天文学家们大都作出了与当年那些错过了海王星的天文学家们一样的选择，即用其他任务填满自己的工作日程，不再抽时间从事新行星的搜索。对于一般的天文台来说，这应该就是新行星故事的终结了。不过罗威尔天文台终究不是一般的天文台，它并未完全忘记创始人罗威尔的心愿。虽然不可能再以新行星搜索为工作重心，但它当时的托管人——罗威尔的外甥普特南（Roger Putnam）——决定招募一名观测助理来从事新行星的搜索。
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说来也巧，恰好就在这时，一封来自堪萨斯州（Kansas）的求职信寄到了天文台，求职者是一位22岁的农家少年。
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这位少年名叫汤博（Clyde Tombaugh），1906年2月4日出生在伊利诺伊州（Illinois），16岁时随父母迁居到堪萨斯州。受他叔叔的影响，汤博从小喜爱天文。由于家境贫寒，加上父母生育了6个孩子，汤博中学毕业后只能辍学在家。他白天帮家里干农活，晚上则沉醉于观测无穷无尽的星空。由于没钱购买合适的望远镜，汤博用废弃的船舱玻璃、木板及农机零件，自己动手制作了口径为7英寸和9英寸的望远镜。
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美国天文学家汤博 （1906-1997）
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如果不是1928年的一场突如其来的冰雹，汤博的一生也许就这样静静地在农庄里度过了。那一年，汤博家的庄稼长势极好，却在收获季节来临之前毁于冰雹。这场变故让汤博觉得应该找一个更可靠的职业来资助家里。于是他向当时自己知道的唯一一个天文台——罗威尔天文台——发去了求职信，并在信中附上了自己的一些笔记和图片。
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