행성이 항성 앞을 지나갈 때, 항성 빛의 아주 작은 부분을 가립니다. 이렇게 밝기가 감소하는 현상을 관측하는 것이 바로 외계행성 탐지법인 통과법입니다. 이 방법은 외계행성 과학에서 가장 생산적인 기술로, 수많은 행성 발견에 기여했습니다. 케플러 우주망원경만 해도 이 방법을 이용해 2,600개가 넘는 행성을 발견했습니다.

행성 통과 현상은 매우 미미합니다. 목성 크기의 행성이 태양 크기의 별을 통과할 때 별의 밝기는 약 1% 정도 감소합니다. 지구 크기의 행성이 통과할 경우에는 0.01% 정도 감소하는데, 이는 마치 자동차 헤드라이트를 가로지르는 파리를 감지하는 것과 같습니다. 이처럼 미세한 밝기 변화를 측정하려면 극도로 정밀한 측광이 필요합니다. 우주 망원경은 대기의 흐림 및 밝기 증가 효과를 피할 수 있기 때문에 이러한 측정에 이상적입니다.

행성 통과 관측법은 행성의 존재 여부뿐만 아니라 더 많은 정보를 제공합니다. 항성 주변의 밝기가 감소하는 정도를 통해 행성의 크기를 항성에 대한 상대적인 크기로 알 수 있습니다. 통과 사이의 시간 간격을 통해 행성의 공전 주기를 파악할 수 있습니다. 항성의 크기를 알면 행성의 크기도 알 수 있습니다. 또한 항성의 시선 속도 변화를 측정하면 행성의 질량을 알 수 있습니다. 크기와 질량을 함께 고려하면 밀도를 구할 수 있으며, 이를 통해 행성이 암석형인지, 가스형인지, 아니면 물을 포함하는 행성인지 추측할 수 있습니다.

행성 통과 현상은 대기 연구에도 중요한 역할을 합니다. 별빛이 행성의 대기를 통과할 때 특정 파장의 빛이 흡수되는데, 천문학자들은 통과 시의 스펙트럼과 통과 외부의 스펙트럼을 비교하여 물, 메탄, 이산화탄소와 같은 분자들을 탐지할 수 있습니다. 제임스 웹 우주 망원경이 현재 이 연구를 진행하고 있습니다.