根据詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)的最新观测，甲烷储量低得惊人，这可能解释了附近恒星周围的一颗行星为何会变得奇怪地膨胀。天文学家说，这一发现表明，行星大气层可以在不使用深奥的行星形成理论的情况下膨胀到惊人的程度。
亚利桑那州立大学的太阳系外行星学家迈克尔·莱恩在一份声明中说:“韦伯的数据告诉我们，像WASP-107 b这样的行星并不一定是以某种奇怪的方式形成的，它的核心非常小，包裹着巨大的气体。”“相反，我们可以选择更像海王星的东西，有很多岩石，没有那么多气体，只要调高温度，然后把它加热，就能看到它的样子。”
广角行星搜索(WASP)联盟于2017年发现了WASP-107 b，位于室女座，距离地球约200光年，是迄今为止发现的5000多颗系外行星中最轻的行星之一。尽管WASP-107 b几乎和木星一样大，但它的重量只有木星质量的12%，只相当于30个地球。作为背景，1个木星的质量相当于318个地球的质量。该团队表示，这颗行星非常蓬松，其密度可以比作微波棉花糖。
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根据之前对WASP-107 b的大小、质量和年龄的观测，天文学家怀疑这颗行星有一个小的岩石内核，被丰富的氢和氦气体所包围。然而，这种情况并不能完全解释这个异常膨胀的球体，尽管它绕恒星运行的距离是水星到太阳距离的七分之一，但它并没有从恒星那里获得足够的能量来解释它像棉花一样的密度。另一种说法是，如果火星核心的质量比预期的要大，科学家们表示，随着时间的推移，火星的大气层会随着冷却而缩小，这意味着它会比观测到的要小。
现在，利用JWST的数据，结合哈勃太空望远镜之前的观测结果，两个独立的天文学家团队可能已经解开了这个谜团。简而言之，他们发现这颗行星大气中的甲烷含量是地球预期含量的千分之一。马里兰州约翰霍普金斯大学(JHU)的大卫·辛(David Sing)领导了这两项新研究中的一项，他在声明中说，由于甲烷在高温下不稳定，天文学家说，惊人的低含量证明了来自地球深处的气体“与上层较冷的层强烈混合”。“尽管我们确实探测到了其他含碳分子，但我们探测到的很少，这一事实告诉我们，这颗行星的内部一定比我们想象的要热得多。”
研究人员说，额外的热量可能来自WASP-107 b在一个不完美的圆形轨道上每5.7天围绕其恒星旋转一次。这颗恒星对WASP-107 b持续的引力作用，使其与恒星的距离不断变化，使行星的轮廓拉伸和收缩，从而使其升温。在地球上，月球的类似力量会导致涨潮和退潮。
JHU的研究生Zafar Rustamkulov是这两项新研究之一的合著者，他在大学的一份声明中说，这颗行星炽热的核心加上来自恒星的潮汐加热也改变了这颗行星深处气体的化学成分。“我们认为这种热量导致气体的化学成分发生变化，特别是甲烷被破坏，二氧化碳和一氧化碳的含量升高。”
2020年，包括辛格在内的一组天文学家在WASP-107 b的大气中发现了氦，这是首次在系外行星上发现这种气体。该元素于2018年在地球上被初步发现，两年后才被证实存在，它被视为一团脆弱的云，延伸到太空中。由于这颗行星的大气层如此遥远，天文学家说，来自WASP-107 b恒星的紫外线辐射正在慢慢地剥离它的空气——更具体地说，每十亿年大约剥离大气质量的0.1%到4%，这导致了在球体后面拖着一条彗星状的尾巴。
由于这颗行星极其膨胀的性质，天文学家可以观察到其大气层的深度是木星的50倍。例如，去年JWST对WASP-107 b大气的观测显示，这颗行星上下着沙雨。
5月20日发表在《自然》(Nature)杂志上的两篇研究报告描述了这项研究。
