当詹姆斯韦伯太空望远镜今年夏天开始进行科学操作时，它将被用来研究各种各样的天文物体，从超大质量黑洞到遥远的星系。韦伯的一大科学目标是更多地了解系外行星或太阳系外的行星，特别是观察系外行星的大气层。使用目前的望远镜很难判断一颗系外行星是否有大气层，或者大气层可能由什么组成，但韦伯的敏感仪器将能够探测到这些大气层并了解更多关于遥远行星的信息——甚至可能找到适合居住的世界。
将使用韦伯分析系外行星大气的研究人员之一，韦伯的系外行星科学副项目科学家 Knicole Colón 在最近的 NASA 博客文章中分享了更多关于这项工作的信息：
“将与韦伯一起完成的一项特定的系外行星观测包括收集行星轨道过程中的观测结果，以测量大气成分和动力学，”科隆写道。 “作为韦伯第一年观测的一部分，我参与了一个观测气体巨星 HD 80606 b 的项目。由于 HD 80606 b 的轨道非常偏心（非圆形）且长（111 天），因此行星从其恒星接收的能量大约是地球从太阳接收的能量的 1 到 950 倍！这会导致极端的温度变化，预计这会导致云在很短的时间内迅速形成并消散在地球的大气层中。”
为了更多地了解这些剧烈的大气变化，科隆的团队将使用韦伯的近红外光谱仪或 NIRSpec 仪器来分析来自地球的光，以了解其成分：“我们的科学团队将在课程中实时探测这些预测的云动态使用韦伯上的 NIRSpec 仪器测量来自行星大气层的热光，对 HD 80606 b 进行持续约 18 小时的观测。”
除了像 HD 80606 b 这样的气态巨行星，韦伯在其第一个研究周期中还将研究类地行星或类地行星的大气层，检查火山覆盖的炽热岩石系外行星，研究形成行星的物质盘，以及看看靠近它们的主星称为热木星的极端世界。
这建立在当前的系外行星搜寻望远镜（如凌日系外行星调查卫星或 TESS）所做的工作的基础上，科隆写道：“随着 TESS 和其他调查继续以正常的速度在我们的银河系中发现更多的行星，而韦伯准备研究许多这些新发现的世界，我们的系外行星冒险在许多方面才刚刚开始。”