系外行星颠覆了教科书中关于行星形成的理论。当天文学家第一次想象围绕着其他恒星的行星时，曾以为每颗恒星的行星跟班们看起来都类似于我们的太阳系：行星基本在同一个平面上围绕其恒星运行，岩质行星离主星近，气态巨行星离得远。
天文学家已经发现数百个气态巨行星以地球到太阳十分之一甚至更小的距离围绕它们的恒星运行。我们推断，这种配置是由于行星形成方式所造成的。每个行星系统都始于一团旋转的气体和尘埃云，然后坍缩成一个盘。在远离年轻恒星的盘外部，寒冷而广阔区域中，有更多的固体材料（包括冰）可用于构建行星核。
当行星核变大，并被周围的盘物质所覆盖，就成为气态巨行星。而在靠近恒星的地方，只有微小的胚胎可以生长，它们因为太小而无法聚集气体。几百万年后，气体盘消散，微小的岩石胚胎互相碰撞，最终形成我们地球这样的类地行星。
这个理论解释了我们太阳系的关键特征。但是并不能完全解释我们发现的许多其他行星系统。现在我们已经发现并确认了5000多颗系外行星。这些行星世界中的大多数到其主恒星的距离都比水星到太阳还要近。在这些最内层的系外行星中，有一些不仅是气态巨行星，而且它们绕主恒星公转的轨道是扁长或者高度倾斜的，这让科学家们震惊不已。
极端轨道木星大小的系外行星HD 80606b沿着一条极端扁长的轨道绕恒星运行，该轨道从0.03个天文单位延伸到0.89个天文单位。这些早期发现的系外行星表明，并非所有行星系统的关键特征都类似我们的太阳系。通过新的任务和更灵敏的仪器，我们了解到内行星系统也可以是中小行星的家园，其中一些非常紧密地排列在一起。
行星系统的多样性告诉我们，目前的行星起源理论是不完整的。我们需要一个新的蓝图来说明，为什么会发现有一些行星系统像我们太阳系这样绕着恒星运行，有的行星系统则有着在倾斜又扁长的轨道上运行的热木星，还有的行星系统拥有五颗间隔很近的行星。研究占据行星系统内部区域的巨行星是绘制这一蓝图的重要一步：它们可能是许多行星系统中物理过程的极端结果，它们对于我们的起源理论来说也最为格格不入。
在发现第一颗热木星25年多之后，现在已知有数百颗离主星近在咫尺的巨行星。我们可以利用这些行星、它们的恒星以及它们的行星系的其他特性来测试三种形成图景：原位形成、盘迁移和潮汐迁移。迄今为止的研究告诉我们，没有一种图景可以解释所有观测特征，并且至少有两种图景可能在共同起作用。
科学家们提出了三种普遍图景来解释密近巨行星的存在。轨道特性提供了强大的图景测试功能。例如，如果潮汐迁移机制起作用，那么我们预计会在高度扁长的轨道上找到年轻的、近距离的巨行星，仍处于潮汐圆化过程中。反之，在原位或通过盘迁移形成的巨行星将始终位于圆形轨道上。我们现在知道大约有二十多颗热木星在椭圆轨道上运行，这表明正在进潮汐迁移。
热木星主恒星的特性进一步支持了双图景假设。潮汐圆化需要时间，我们确实看到，比起圆形轨道来说，椭圆轨道上的近距离木星更经常围绕年轻恒星运行。然而，一些圆形轨道行星世界距离太远而无法进行潮汐圆化，这表明它们的起源与另外两种机制有关。
盘点一下哪些其他行星（如果有的话）伴随着近距离的巨行星，让我们有进一步的理由认为通常是双重图景在起作用。许多热木星附近没有其他行星，这与破坏性潮汐迁移一致。在它们行星系统更远的地方，很多情况下会有一颗遥远的巨行星，可能就是它引起了最初的干扰。
在过去的几十年里，我们不仅扩充了已知的近距离巨行星样本库，而且还对各个行星系统有了更详细地了解。天文学家利用凌星技术发现了许多近距离的巨行星，凌星的意思是当一颗行星从它的主恒星前面经过，会暂时使恒星的光变暗。来自开普勒卫星和凌星系外行星巡天卫星任务的高精度测量和长期连续观测也使得使用一种有价值的新工具成为可能：凌星时变。
这种时间变化的出现是因为伙伴行星的引力影响可能导致凌星系外行星在稍微不同的时间穿过其恒星的表面。例如，如果从另一个行星系统精确地观察地球的凌日，我们可以探测到来金星的少许周期性推动。热木星通常缺乏凌星时变，这是我们知道它们附近没有其他行星的方式之一。
多亏这些发现，我们才知道，以太阳系为蓝图的行星起源理论是不完整的。因此，关于这些行星世界如何形成的答案远不止是巨行星一家的故事，它也可能对较小的行星产生影响，包括是否会出现生命。