系外行星（Exoplanet）的系统性发现开始于 1992 年（脉冲星周围的行星）和 1995 年（首颗围绕太阳类恒星运行的确认系外行星 51 Pegasi b，Michel Mayor 和 Didier Queloz 因此荣获 2019 年诺贝尔物理学奖）。NASA 开普勒太空望远镜（2009-2018）和 TESS（2018 年至今）的运行，使已确认系外行星的数量突破 5500 颗，数千个候选行星等待确认。
## 主要探测方法
**凌星法（Transit Method）**：当行星从恒星前方经过时，导致恒星亮度周期性下降（约 1% 量级）。开普勒和 TESS 的主力方法。优势：可发现轨道半径较小的行星，可以通过凌星光谱测量大气成分；局限：需要行星轨道平面与视线方向近似对齐，只能探测到小比例的行星系统。
**径向速度法（Radial Velocity）**：行星引力使恒星在视线方向上产生周期性速度变化（几米/秒到几百米/秒），通过恒星光谱的多普勒频移测量。是发现首颗系外行星 51 Peg b 的方法，仍是最重要的验证方法之一。
**直接成像（Direct Imaging）**：直接拍摄行星（而非从恒星亮度变化中间接推断）。需要极高对比度技术（恒星亮度是行星的数百万倍），目前只能探测质量大、轨道宽的年轻行星。JWST 和下一代地面望远镜（ELT）正在扩展直接成像能力。
**微引力透镜（Microlensing）**：前景恒星（连同其行星）经过背景恒星时，引力透镜效应放大背景星亮度，通过光变曲线偏差探测行星。适合发现距地球数千光年的行星，包括”流浪行星”（无宿主恒星的行星）。
**天体测量法（Astrometry）**：通过精确测量恒星在天球上的位置变化探测行星引起的恒星质心摆动。欧洲 Gaia 卫星预计将通过天体测量法发现数万颗系外行星。
## 韦布望远镜与系外行星大气研究
JWST 已成为系外行星大气成分研究的划时代工具。通过透射光谱（行星凌星期间恒星光穿过行星大气的吸收特征）和发射光谱，JWST 已在多个系外行星大气中探测到 CO₂、H₂O、SO₂（WASP-39b）、甲烷（K2-18b）等分子。K2-18b 的甲烷和 CO₂ 同时探测到，与”赤道海洋世界”（Hycean world，可能存在液态水海洋）的理论模型一致——但这不是生命存在的直接证据。
**宜居带（Habitable Zone）行星**：TRAPPIST-1 系统（距地 40 光年）的 7 颗地球大小行星中，有 3 颗位于宜居带，是地外生命搜索的优先目标。JWST 正在对 TRAPPIST-1 行星大气进行系统观测。
参见[詹姆斯·韦布望远镜发现汇总](https://sunqi.org/james-webb-telescope-discoveries-zh/)；[NASA Exoplanet Archive](https://exoplanetarchive.ipac.caltech.edu/)。
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