هناك طرق مختلفة يستخدمها العلماء لاستنتاج وجود كواكب حول نجم بعيد بدون رؤية الكواكب نفسها بشكل مباشر، وهو ما يجعل أغلب صور الكواكب الخارجية التي تصدرها ناسا صور تخيلية بناء على المعلومات التي رصدت عن حجم الكوكب، كتلته، تكوينه، قربه من نجمه. لا يعني هذا أنه لا توجد صور حقيقية، لكنها غير تفصيلية بأي حال، ولا يظهر فيها الكوكب سوى كنقطة حول نجمه
تأثير كتلة الكوكب على حركة النجم
تخيل أنك تمسك بيدي ابن اختك البالغ من العمر عامين لتديره حولك في سرعة. رغم كتلة الطفل الضئيلة إلا أنها تؤثر على دورانك حول نفسك أثناء اللعب معه، وستجد نفسك تدور حول نفسك لكن ليس دورانا في وضع الثبات، بل في مدار دائري صغير. هذا ما تفعله الكواكب في حركة النجوم التي تدور حولها وتربط كتلتهما رباط لا ينفصم من الجاذبية. يمكن من خلال المراقبة المستمرة للنجوم ملاحظة هذا المدار الدائري للنجم بمراقبته اقترابه وابتعاده عن الأرض بملاحظة تأثير دوبلر، وبذلك نستنتج وجود الكواكب ونحسب كتلتها التقريبية كذلك. يعرف هذا بـ «Radial velocity» أو «Doppler spectroscopy». اكتشف 648 كوكبا خارجيا بهذه الطريقة.
مراقبة تأثير مرور الكوكب على ضوء النجم الملتقط «Transit photometry»
بسبب مرور الكوكب بشكل مستمر بيننا وبين النجم الذي نراقبه، يتأثر شدة ضوئه بهذا المرور ببشكل ضئيل لكن قابل للالتقاط. تخيل مرور ذبابة من أمام مصباح غرفتك في مجال رؤيتك، الأمر واحد لكنه مستمر ويحمل نمطا ثابتًا يوجد في حالة الكوكب لا الذبابة. وبمراقبة النجم لفترة طويلة كذلك بأجهزة دقيقة تقيس شدة استضائته، يمكن من انخفاضها استنتاج وجود كوكب ومعرفة حجمه كذلك. 2750 كوكبًا تم اكتشاف عن احتمال وجودهم بتلك الطريقة.
التصوير المباشر «Direct imaging»
رغم أن التصوير المباشر لكوكب بجانب نجمه أمر صعب وذلك لضعف الضوء المنعكس عن الكوكب مقارنة بلمعان النجم، إلا أنه تم الكشف عن 49 كوكبًا بتصويره بشكل مباشر. ولا يقوم العلماء بتصوير الضوء المرئي لكن الأشعة تحت الحمراء، حيث إن أغلب لمعان الكوكب يكون في شكل حرارة غير مرئية. ويلزم لتصوير الكوكب بشكل مباشر أن يكون كبيرًا بما فيه الكفاية ليعكس كمًا جيدًا من حرارة نجمه، وبعيدًا عنه لكي يستطيع العلماء فصل انعكاساته عن النجم، لكن قريبًا بما يكفي لكي لا يكون باردًا.
انحناء الضوء نتيجة الجاذبية Gravitational microlensing
في نسبيته العامة قال أينشتاين إن الضوء ينحني بفعل تأثير الكتلة على نسيج الزمكان، وهو ما تم اثباته لاحقا في مناسبات متعددة. فبسبب كتلة النجوم العملاقة، يحدث حولها انحناء في نسيج الزمكان يمكن تشبيهه بالعدسة، ويؤدي لانعطاف الضوء القادم من الجهة الأخرى. تشاهد المراصد الأرضية والفضائية المئات بل الآلاف من ظواهر انحناء الضوء بتأثير الجاذبية كل عام. ويمكن استخدام ذلك لملاحظة وجود كوكب حول نجم ما بمراقبة تأثير كتلة وجاذبية الكوكب على الأثر الكلي للظاهرة المرصودة. وبهذه الطريقة كشفت ناسا عن احتمال وجود 49 كوكبا.
القياسات الفلكية المباشرة «Astrometry»
المراقبة الفلكية المباشرة للنجم وحركته قد تمكن المراقب من اكتشاف اضطرابات في حركة النجم تجعله، بعد قياسات وتدقيق مستمر، يستنتج وجود كواكب في مدار هذا النجم، وتعد من أقدم الطرق في مراقبة حركة الأجرام السماوية، وكشف بها عن بعض الأنظمة النجمية المزدوجة .
