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

由于目前主流的太空望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)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(yáng)系數(shù)千光年半徑內(nèi)的范圍內(nèi)。而依靠太空望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)，我們可以知道銀河系中行星的數(shù)量要遠(yuǎn)大于恒星。

事實(shí)上，這些系外行星離我們無(wú)比遙遠(yuǎn)。即使是已知距離太陽(yáng)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(shí)間的推移，科學(xué)家們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了探測(cè)這些太陽(yáng)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(cè)、微引力透鏡法、天體測(cè)量法五種方法來(lái)發(fā)現(xiàn)系外行星。下面重點(diǎn)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(huì)經(jīng)過(guò)我們的視線觀測(cè)方向，那么此時(shí)它就會(huì)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(cè)出行星的存在，甚至測(cè)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(dòng)。實(shí)際上，它們是繞著共同的質(zhì)心在作圓周運(yùn)動(dòng)。根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，當(dāng)恒星朝向我們運(yùn)動(dòng)時(shí)，它的光譜會(huì)發(fā)生藍(lán)移，當(dāng)恒星遠(yuǎn)離我們時(shí)譜線會(huì)發(fā)生紅移。我們通過(guò)測(cè)量恒星譜線的移動(dòng)，間接推知系外行星的存在。

2、NASA的系外行星太空望遠(yuǎn)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(rèn)。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(kāi)普勒太空望遠(yuǎn)鏡的發(fā)射讓系外行星的數(shù)量呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。

開(kāi)普勒太空望遠(yuǎn)鏡，在設(shè)計(jì)上用于探測(cè)銀河系內(nèi)系外行星系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和多樣性?？茖W(xué)家利用其它測(cè)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(cè)數(shù)據(jù)后，開(kāi)普勒太空望遠(yuǎn)鏡在2013年結(jié)束搜尋太陽(yáng)系外類地行星的主要任務(wù)，隨即展開(kāi)了第二項(xiàng)探測(cè)任務(wù)——K2。2018年，NASA宣布開(kāi)普勒太空望遠(yuǎn)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(yuǎn)鏡（2013-2020），其設(shè)計(jì)目的是用紅外線觀察宇宙，最偉大的發(fā)現(xiàn)之一是探測(cè)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(kāi)普勒的繼任者發(fā)射升空，它的主要使命是“掃描”超過(guò)20萬(wàn)顆太陽(yáng)系外離地球“最近、最亮”的恒星，確認(rèn)是否有行星圍繞它們公轉(zhuǎn)。

詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡（WEBB）及未來(lái)的南?！じ窭姿埂ち_曼太空望遠(yuǎn)鏡（WFIRST），通過(guò)在紅外光譜中進(jìn)行觀測(cè)，同時(shí)揭示更豐富的細(xì)節(jié)，將使科學(xué)家能夠進(jìn)行全面的宇宙調(diào)查，產(chǎn)生關(guān)于從太陽(yáng)系到可觀測(cè)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(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)但尚未被證明確實(shí)存在的行星。也有一些候選行星可能會(huì)被證明是“誤報(bào)”。

一顆行星一旦通過(guò)另外兩臺(tái)望遠(yuǎn)鏡的額外觀測(cè)得到證實(shí)，就會(huì)被認(rèn)為是實(shí)際存在的。目前，開(kāi)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(rèn)。但望遠(yuǎn)鏡的使用時(shí)間是極其寶貴的，要找出研究的目標(biāo)行星需要花費(fèi)大量的計(jì)算時(shí)間。于是領(lǐng)域內(nèi)的科學(xué)家們便利用望遠(yuǎn)鏡拍攝到的數(shù)據(jù)去“考核”真實(shí)性，使用凌日法觀測(cè)行星經(jīng)過(guò)恒星表面時(shí)星光的細(xì)微變化，來(lái)證實(shí)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(lái)是又長(zhǎng)又復(fù)雜。然而，他們的命名系統(tǒng)背后有一個(gè)邏輯，對(duì)于科學(xué)家如何對(duì)數(shù)千顆字母數(shù)字組合“名稱”和字母“專有名稱”進(jìn)行分類非常重要。 一般而言，系外行星很少會(huì)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(cè)到它的望遠(yuǎn)鏡命名，其次的數(shù)字部分是恒星按位置編目的順序，小寫(xiě)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(yùn)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(xiě)字母；行星采用小寫(xiě)字母）。如果在一顆恒星周圍同時(shí)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(yuǎn)的行星將依次命名為c、d、e等。

例如開(kāi)普勒-16b，其中“開(kāi)普勒”是觀測(cè)該系統(tǒng)的望遠(yuǎn)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(yáng)d（太陽(yáng)是我們恒星的名稱，地球是距離恒星第三近的行星，從b開(kāi)始，水星）。