什麼是系外行星及科學家如何偵測它們？

系外行星是「太陽系外行星」的簡稱，是指環繞太陽系外恆星運行的行星。根據美國國家航空暨太空總署噴射推進實驗室運營的科學入口網站，第一批確認的系外行星在1992年發現於一顆脈衝星周圍，第一顆在類日恆星周圍發現的行星是51 Pegasi b，於1995年被確認。

為什麼系外行星這麼難以觀測

根據歐洲太空總署的系外行星偵測方法頁面，恆星的亮度遠遠超過環繞它們的行星，因此行星自身的光線通常被其恆星的光芒淹沒了一百萬倍以上。因此，大多數已確認的系外行星是通過間接方法被發現的，即通過測量行星如何影響其宿主恆星的光線或位置，而不是直接拍攝行星本身。

凌日法：觀察星光微小的下降

凌日法尋找恆星光線的週期性輕微減暗，當行星從地球的視角經過它前面時。根據美國國家航空暨太空總署關於5000顆系外行星里程碑的概述，美國國家航空暨太空總署於2009年發射的開普勒太空望遠鏡大規模使用了這項技術，並因改變了系外行星科學而受到讚譽。根據美國國家航空暨太空總署的系外行星科學頁面，美國國家航空暨太空總署目前的凌日系外行星巡天衛星（TESS），於2018年發射，通過掃描天空的小區域來尋找這些凌日下降，從而延續了這一方法。

徑向速度（搖晃）法

徑向速度法，也稱為搖晃法，偵測恆星由於環繞行星的引力作用而產生的輕微前後運動。當恆星和行星繞著它們共同的質量中心運行時，恆星的光線以重複的模式略微移向紅色和藍色波長，地面分光儀可以測量這一變化。歐洲太空總署指出，這是直到2000年代初期的主要偵測技術，也是發現51 Pegasi b的方法——第一顆在類日恆星周圍確認的行星。

微引力透鏡、直接成像和天體測量

引力微透鏡效應依賴於巧合的排列：當一顆有環繞行星的恆星經過更遠處恆星的前面時，其重力彎曲並短暫放大背景恆星的光線，任何行星在光曲線中產生額外的小凸起。歐洲太空總署描述這種方法高度敏感但實際上不可重複，因為每次排列都是一次性事件。

直接成像是指通過阻擋恆星的光線來捕捉行星的實際圖像，通常使用稱為日冕儀的儀器。歐洲太空總署的偵測方法頁面指出，這目前僅對年輕、巨大的行星有效，這些行星環繞其宿主恆星很遠，因為恆星和行星之間的亮度對比非常極端。

天體測量通過測量恆星在天空中的位置的極微小移動來偵測行星，因為它在系統的質量中心周圍搖晃。歐洲太空總署的頁面指出，到目前為止，只有少數幾顆系外行星以這種方式被確認，儘管該機構的蓋亞任務預計最終將使用此技術在大約500秒差距（大約1,600光年）內偵測數萬顆行星。

發現了多少顆系外行星，使用哪種方法

根據由加州理工學院IPAC為美國國家航空暨太空總署運營的美國國家航空暨太空總署系外行星檔案庫，截至2026年10月中旬，確認的系外行星數量為6,451顆。凌日法佔確認行星的絕大多數，其次是徑向速度法和微引力透鏡法；直接成像和天體測量法的貢獻數量要少得多，因為它們的技術難度很高。

該檔案庫指出，許多行星實際上是使用多種方法被偵測或確認的；上表反映了歸因於每顆確認行星的主要技術。

接下來會怎樣

美國國家航空暨太空總署關於系外行星的科學頁面指出，該機構計劃的羅曼太空望遠鏡預計一旦投入運行，將使用微引力透鏡和其他技術找到大約100,000顆額外的系外行星。同一美國國家航空暨太空總署頁面指出，在銀河系中行星的數量比恆星多，這意味著到目前為止確認的大約6,500顆行星只代表了認為存在的一小部分。