詹姆斯·韦伯太空望远镜的惊人能力之一不仅是探测遥远行星的存在，而且还能够窥视它们的大气层，看看它们是由什么组成的。对于以前的望远镜来说，这是极其困难的，因为它们缺乏进行这种分析所需的强大仪器，但使用韦伯望远镜的科学家最近宣布，他们在系外行星大气中罕见地检测到了甲烷。
科学家们使用韦伯的 NIRCam 仪器研究了 WASP-80 b 行星，该仪器最出名的是相机，但也具有无缝光谱模式，可以将入射光分成不同的波长。通过观察哪些波长因被目标吸收而丢失，研究人员可以判断一个物体（在本例中为行星大气层）是由什么组成的。
即使使用韦伯的灵敏仪器，探测系外行星仍然很困难。这是因为行星比恒星小得多且暗得多，这使得它们几乎不可能直接观察到。相反，研究人员经常通过观察它们绕轨道运行的恒星来检测它们，使用诸如凌日法之类的技术来测量当行星在其前面移动时恒星亮度的下降。
该研究的作者之一、亚利桑那州立大学的路易斯·韦尔班克斯（Luis Welbanks）在一份报告中解释道：“使用凌日法，我们观察到当行星从我们的角度移动到恒星前方时，导致我们看到的星光稍微变暗。” 陈述。 “这有点像有人经过灯前，灯光就变暗了。在此期间，围绕行星昼/夜边界的行星大气层的薄环被恒星照亮，并且在行星大气层中的分子吸收光的某些颜色的光下，大气层看起来更厚并且阻挡了更多的星光，与大气看起来透明的其他波长相比，造成更深的调暗。这种方法可以帮助像我们这样的科学家通过观察哪些颜色的光被阻挡来了解地球的大气层是由什么组成的。”
当作者在 WASP-80b 上使用这种方法时，他们发现了行星大气中存在水和甲烷的证据。太阳系中的行星，如木星和土星，其大气层中也含有甲烷，但该行星的温度要高得多，温度超过 1,000 华氏度。在这种类型的行星（称为温暖的木星）中发现甲烷是令人兴奋的，因为它可以帮助科学家了解行星大气，也因为尽管它在我们太阳系的行星大气中很常见，但在系外行星大气中很少检测到。
它也可能与寻找地球以外的生命有关。韦尔班克斯说：“甲烷不仅是追踪巨行星大气成分和化学成分的重要气体，而且还被假设与氧气结合，可能成为生物学的特征。” “ 宜居世界天文台是继 JWST 和罗马之后的 NASA 下一个旗舰任务，其主要目标之一是在类日恒星周围的类地行星中寻找氧气和甲烷等气体。”
该研究发表在《自然》杂志上。