藝術家想像的系外衛星 系外衛星 泛指在系外行星 周圍依照閉合軌道 做週期性運行的衛星 ，雖然目前人類尚未發現任何系外衛星，但是理論上應該有許多衛星運行在系外行星周圍。不過要偵測到系外衛星是非常困難的[ 1]
傳統定義指出衛星是在行星周圍依照閉合軌道 做週期性運行的天體，但是天文學家 在褐矮星 周圍發現行星大小的衛星，造成行星與衛星之間的分際相當模糊，因為褐矮星這種低質量的天體被視為失敗的恆星 。為了避免造成混亂，國際天文學聯合會 宣布：「真實質量 低於進行氘 核聚變 質量的天體，該軌道上的恆星或恆星殘餘物視為行星。[ 2] 木星 質量的13倍以上，群眾為對象的太陽 金屬量。國際天文學聯合會的定義指出，天體質量比這個下限還小被視為一顆行星，不論它們是如何形成。
天文學家尚未發現任何系外衛星，因此它們的物理性質仍是一個未知數。然而，它們彼此之間的差異可能很大，就像太陽系 裡面的衛星一樣。如果系外巨行星 位於可居住區 裡面的話，它的大型衛星可能可以維持生命存在。
对于距离恒星不太远的类地行星 的撞击产生的卫星，由于恒星的潮汐作用，预计卫星的轨道平面将倾向于与行星围绕恒星的轨道对齐，但如果行星-月球距离较小，则可能倾斜。对于气态巨行星 来说，卫星的轨道将倾向于与这颗巨行星的赤道对齐，因为它们形成于环绕行星的圆盘中。[ 3]
在圆形轨道上靠近恒星的行星会轻视并潮汐锁定 。当行星的旋转速度减慢时，行星的同步轨道 半径从行星向外移动。对于潮汐锁定在恒星上的行星，月球绕行星同步轨道的距离在行星的希尔球 之外。这颗行星的山丘球体是它的引力支配恒星引力的区域，因此它可以抓住它的卫星。行星同步轨道半径内的卫星将螺旋进入行星。因此，如果同步轨道在山球之外，那么所有的卫星都会螺旋进入行星。如果同步轨道不是三体问题 ，那么在这个半径之外的卫星在到达同步轨道之前将逃离轨道。[ 3]
潮汐引起的迁移研究为这一现象提供了一个可行的解释。研究表明，主行星的物理演化（即内部结构和大小）对其最终命运起着重要作用：同步轨道可能成为瞬变状态，卫星很容易在半渐近半长轴上停滞，甚至从系统中弹出，在那里会出现其他影响。反过来，这将对系外卫星的探测产生重大影响。[ 4]
藝術家想像的系外行星（類似土星 ）與衛星（類似地球） 雖然天文學家尚未發現任何系外衛星，但是理論上許多系外行星都應該擁有衛星[ 5] 行星獵人 利用都普勒光譜法 來發現許多系外行星[ 6] 光譜 的轉移，將會以一個點在軌道上的移動，所以無法分辨出行星與衛星。因此天文學家將會用下列幾種方式來偵測系外衛星：
凌日時間影響
照相法
凌日法
天體測量法
脈衝星計時法
都普勒光譜法（針對行星使用）
重力微透鏡法
無線電波（類似木卫一 和木星 間發射電波）
倫敦大學學院 的天文學家大衛·基平 （David Kipping）在2009年發表了一篇文章[ 7] [ 1] 開普勒太空望遠鏡 可以偵測到位於適居帶 的系外衛星[ 8]
要對系外衛星直接拍攝照片是極具挑戰性任務，比對系外行星更難，因為衛星的亮度及大小都不及行星。小型的系外衛星更是難以使用這個方法偵測到。
當系外行星通過主星前面的時候，天文學家可以觀測到恆星的光度產生小幅度的下降。這種現象也被稱為掩星，與行星的半徑成正比例變動。如果行星及衛星通過主星的前面，它們都會對於恆星的光度產生影響[ 9] [ 10]
韓國天文學家在2002年建議利用微引力透鏡 來探測系外行星附近的衛星[ 11]
天文學家已經成功利用都普勒光譜法辨識出幾顆系外行星，包括HD 189733 b 與HD 209458 b 。天文學家偵測到的光譜質量明顯比恆星光譜更受到雜訊的影響。光譜分辨率 及接收到的光譜特徵所需要的水準遠低於天文學家對於系外行星進行都普勒光譜法所需的水準。
澳大利亞蒙納士大學 的天文學家劉易斯、薩基特及Mardling[ 12] 脈衝星行星 的衛星。作者們運用他們的方法對PSR B1620-26 b 進行偵測，並發現一個衛星可以穩定存在的區域，如果衛星的軌道距離行星為行星公轉軌道的五十分之一，質量為行星5％以上。
艺术家对MOA-2011-BLG-262系统的印象。 据推测，位于半人马座 的恒星1SWASP J140747.93-394542.6 可能有一颗带卫星的行星。[ 13] WASP-12b 也可能拥有一个月球。[ 14]
艺术家想像的开普勒1625b 与其可能的卫星开普勒1625b I 。[ 15] 2013年12月，MOA-2011-BLG-262的一颗候选系外卫星被宣布，但由于微透镜事件建模的退化，观测结果也可以解释为海王星质量行星绕着一颗低质量红矮星运行，作者认为这种情况更有可能发生。[ 16] [ 17] [ 18]
2018年10月，研究人员利用哈勃太空望远镜 发表了对候选系外卫星开普勒1625b I 的观测结果，这表明宿主行星可能有几个木星质量 ，而系外卫星的质量和半径可能与海王星 相似。这项研究得出结论，外月假说是对现有观测结果最简单和最好的解释，尽管它警告说，很难对其存在和性质给出精确的概率。[ 19] [ 20]
作为克卜勒任務 的一部分，开普勒搜寻系外卫星 [ 31] [ 32]
目前至少有两篇刊发在同行审阅的期刊上的论文研究了系外卫星的适居性。René Heller & Rory Barnes[ 33] [ 34] 蚀 和卫星轨道稳定性对系外卫星适居性的影响。他发现，根据卫星轨道偏心率的不同，适居卫星所在行星系的恒星的质量至少要为0.2倍的太阳质量。
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