系外行星（又稱：太陽系外行星）是指太陽系以外的行星，通常圍繞銀河系中其他的恒星運行。

由于目前主流的太空望遠鏡觀測的極限限制，人類發(fā)現(xiàn)的系外行星大多數(shù)集中在距離太陽系數(shù)千光年半徑內(nèi)的范圍內(nèi)。而依靠太空望遠鏡的觀測，我們可以知道銀河系中行星的數(shù)量要遠大于恒星。

事實上，這些系外行星離我們無比遙遠。即使是已知距離太陽系最近的系外行星——比鄰星b，也距離地球大約4光年。隨著時間的推移，科學(xué)家們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了探測這些太陽系外行星的方法。

1、如何尋找系外行星？

科學(xué)家們通常使用凌日法、徑向速度法、直接觀測、微引力透鏡法、天體測量法五種方法來發(fā)現(xiàn)系外行星。下面重點介紹兩種主要的方法：凌日法和徑向速度法。

凌日法：如果一顆恒星周圍存在行星，并且其公轉(zhuǎn)軌道恰好會經(jīng)過我們的視線觀測方向，那么此時它就會阻擋住一部分射向我們的恒星的光，導(dǎo)致恒星的亮度出現(xiàn)短暫下降。借此，我們可以推測出行星的存在，甚至測定行星的大小和公轉(zhuǎn)周期。

徑向速度法：恒星行星系統(tǒng)中，恒星并非是行星公轉(zhuǎn)的圓心，也并非靜止不動。實際上，它們是繞著共同的質(zhì)心在作圓周運動。根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，當恒星朝向我們運動時，它的光譜會發(fā)生藍移，當恒星遠離我們時譜線會發(fā)生紅移。我們通過測量恒星譜線的移動，間接推知系外行星的存在。

2、NASA的系外行星太空望遠鏡

1917年，荷蘭天文學(xué)家阿德里安·范·馬南恩發(fā)現(xiàn)了第一顆可能是系外行星的白矮星（范馬南星），但至今還未被確認。直到1992年，波蘭天文學(xué)家阿萊克桑德·沃斯克薩和加拿大天文學(xué)家戴爾·弗雷爾在脈沖星PSR 1257+12周圍發(fā)現(xiàn)了2顆系外行星，這是人類首次發(fā)現(xiàn)系外行星。2009年，開普勒太空望遠鏡的發(fā)射讓系外行星的數(shù)量呈指數(shù)級增長。

開普勒太空望遠鏡，在設(shè)計上用于探測銀河系內(nèi)系外行星系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和多樣性。科學(xué)家利用其它測量手段以發(fā)現(xiàn)適宜生命居住的宜居帶或類地行星，并確定銀河系內(nèi)出現(xiàn)這種恒星和行星的比例。在成功向地面發(fā)送了多次探測數(shù)據(jù)后，開普勒太空望遠鏡在2013年結(jié)束搜尋太陽系外類地行星的主要任務(wù)，隨即展開了第二項探測任務(wù)——K2。2018年，NASA宣布開普勒太空望遠鏡正式“退休”，但其數(shù)據(jù)仍用于尋找系外行星。

斯皮策太空望遠鏡（2013-2020），其設(shè)計目的是用紅外線觀察宇宙，最偉大的發(fā)現(xiàn)之一是探測TRAPPIST-1系統(tǒng)中的7顆地球大小的行星，并確定它們的質(zhì)量和密度。

凌日系外行星巡天衛(wèi)星（TESS），2018年作為開普勒的繼任者發(fā)射升空，它的主要使命是“掃描”超過20萬顆太陽系外離地球“最近、最亮”的恒星，確認是否有行星圍繞它們公轉(zhuǎn)。

詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（WEBB）及未來的南希·格雷斯·羅曼太空望遠鏡（WFIRST），通過在紅外光譜中進行觀測，同時揭示更豐富的細節(jié)，將使科學(xué)家能夠進行全面的宇宙調(diào)查，產(chǎn)生關(guān)于從太陽系到可觀測宇宙邊緣的天體領(lǐng)域的大量信息。

3、什么是系外行星“候選人”？

系外行星“候選人”是已經(jīng)被望遠鏡發(fā)現(xiàn)但尚未被證明確實存在的行星。也有一些候選行星可能會被證明是“誤報”。

一顆行星一旦通過另外兩臺望遠鏡的額外觀測得到證實，就會被認為是實際存在的。目前，開普勒任務(wù)發(fā)現(xiàn)的候選系外行星還有數(shù)千顆等待確認。但望遠鏡的使用時間是極其寶貴的，要找出研究的目標行星需要花費大量的計算時間。于是領(lǐng)域內(nèi)的科學(xué)家們便利用望遠鏡拍攝到的數(shù)據(jù)去“考核”真實性，使用凌日法觀測行星經(jīng)過恒星表面時星光的細微變化，來證實系外行星的存在。

4、如何命名系外行星？

系外行星的名字和金星、火星這樣的名字相比，看起來是又長又復(fù)雜。然而，他們的命名系統(tǒng)背后有一個邏輯，對于科學(xué)家如何對數(shù)千顆字母數(shù)字組合“名稱”和字母“專有名稱”進行分類非常重要。 一般而言，系外行星很少會有“專有名稱“。

系外行星名稱的第一部分通常是以發(fā)現(xiàn)或探測到它的望遠鏡命名，其次的數(shù)字部分是恒星按位置編目的順序，小寫字母則代表行星被發(fā)現(xiàn)的順序。第一顆被發(fā)現(xiàn)的行星總是被命名為 b，隨后發(fā)現(xiàn)的行星被命名為 c、d、e、f 等等。系外行星繞其運行的恒星通常是系統(tǒng)中未指定的“A”，如果系統(tǒng)包含許多恒星，其他的恒星可能被指定為 B 或 C（恒星采用大寫字母；行星采用小寫字母）。如果在一顆恒星周圍同時發(fā)現(xiàn)了一堆系外行星，距離其恒星最近的行星將被命名為b，距離較遠的行星將依次命名為c、d、e等。

例如開普勒-16b，其中“開普勒”是觀測該系統(tǒng)的望遠鏡的名稱，16是恒星被編目的順序，“b”是離恒星最近的行星。如果我們將地球按照系外行星的邏輯命名，它將被稱為太陽d（太陽是我們恒星的名稱，地球是距離恒星第三近的行星，從b開始，水星）。