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行星不发光，但是它可以反射恒星的光，大气中的特定分子会在特定的波长上吸收反射光，留下某些化学元素的信息，当行星运行到恒星背后的时候，反射光突然消失，那些特有的反射光不见了，通过在不同波段的观察，再与恒星的光比较，就可以知道这颗行星的大气层由什么构成。
当行星从恒星前面经过的时候，叫做凌星，当行星运行到恒星背后的时候叫做次食，观测次食，能让我们得知很多行星的讯息，尤其是它的大气成分。
研究它们的大气成分，需要使用光谱仪，在大型望远镜上带有光谱仪，可以观测遥远天体发出的光谱。光波是由原子内部运动的电子产生的，各种物质的原子内部电子的运动情况不同，所以它们发射的光波也不同。研究不同物质发光和吸收光的情况，有重要的理论和实际意义，已成为一门专门的学科——光谱学。
行星不发光，但是它可以反射恒星的光，具体反射什么样的光，取决于这颗行星的大气，大气中的特定分子会在特定的波长上吸收反射光，留下某些化学元素的信息，当它走到恒星背后的时候，反射光突然消失，在这个明确的时间，那些特有的反射光不见了，通过在不同波段的观察，再与恒星的光比较，就可以知道这颗行星的大气层包含哪一些化学元素。
对于那些轨道与我们的视线垂直的恒星系来说，行星不会发生凌星现象，要研究它们的大气就需要强大的望远镜，2014年底，借助欧洲的甚大望远镜，研究了牧夫座τb这颗不会发生凌星现象的行星大气，首先看到了这颗行星的光，当然这是反射的恒星光芒，当这些光芒来到地球的时候，只要区分出来它的特性不是地球大气造成的，就可以判断出这些特性是行星的，于是就得到了行星大气的信号，进一步判断出这颗行星的大气特征。
现在，已经在日外行星上发现钠元素，还从GJ1214b上发现了水和氢气。行星上存在着什么元素，直接跟是否能找到生命有关，还可以告诉我们那里是否适合我们居住。
一般来说，温度在一两千度的行星上，大气层中的绝大多数碳会跟氧结合成为一氧化碳，真正值得研究的是那些温度低于一千度的行星，这里的碳会跟氢结合形成甲烷，甲烷是生命存在的信号。另外，三个氧原子组成的臭氧也是生命存在的重要信号。
