在浩瀚宇宙中，天文学家借助美国国家航空航天局的詹姆斯韦布空间望远镜，发现了一颗与众不同的气态巨行星——TOI199b。这颗行星大小与土星相近，却拥有类似地球的温度，其大气中还富含甲烷，这一发现为行星研究领域带来了新的突破。
通常，巨行星要么处于极端寒冷的环境，像太阳系中的木星和土星，因远离太阳而异常冰冷；要么处于极端炎热的环境，如热木星，它们围绕恒星运行，轨道极近，温度可高达数千度。而TOI199b则截然不同，它被归类为温带巨行星，在已知星球中数量稀少。此次研究是首次对这类温和巨行星的大气进行详细探究。
TOI199b围绕着一颗距离地球超过330光年的恒星运行，每大约100天完成一次轨道公转。其估计温度约为175华氏度，虽以人类标准来看仍很热，但远低于热木星的温度，甚至与地球上阳光直射下停放汽车内部的温度相近。这使得它既比太阳系中冰封的气态巨行星温暖，又比其他恒星周围常见的过热巨行星凉爽。
为了研究TOI199b的大气成分，天文学家采用了透射光谱学方法。当行星从望远镜视角经过其恒星前方（即凌日期间）时，这种方法会测量星光穿过行星大气时发生的变化。詹姆斯韦布空间望远镜如同棱镜分解白光成彩虹一般，将入射的星光分解成不同波长。恒星的部分光线在行星凌日时会穿过其大气层，并与大气中的元素和分子相互作用。特定元素会吸收特定波长的光，在望远镜探测到的光谱中形成独特的“指纹”，从而反映出大气的成分。
研究人员先记录了约20小时的连续观测数据，以此建立该恒星光线的基线测量值。此次凌日过程持续约7小时，比通常观测到的热木星的凌日时间长得多。随后，科学家将凌日期间收集的光谱与基线观测结果进行对比，通过分析差异确定了大气中的化学成分。他们发现，大气层阻挡了被甲烷吸收的星光波长，这证实了此前关于温带气态巨行星成分模型中会含有甲烷的预测。观测结果还显示大气中可能存在氨和二氧化碳。
参与研究的一位博士后研究员表示，通过对这颗行星的进一步观测，能够确定其大气中不同气体的相对丰度。这种对温带气态巨行星大气更全面的了解，有助于改进现有的行星模型，更好地理解行星及其大气（包括地球）的形成和演化过程。此次对温带气态巨行星大气的首次成功研究，也让科学家们有信心投入更多资源和观测时间，去研究其他类似行星，以确定TOI199b是否独特，或者这类行星是否具有普遍的共同特征。
该研究团队汇聚了来自亚利桑那州立大学、约翰斯霍普金斯大学、卡内基科学研究所、加州理工学院以及加州大学圣克鲁兹分校等多所高校的科学家。美国国家航空航天局通过空间望远镜科学研究所的一笔拨款，为这项研究提供了资金支持。
宜居带是恒星周围温度适宜，能使液态水稳定存在的特定区域，这是生命存在的核心条件之一。不同恒星的宜居带范围因恒星的大小、温度等因素而有所不同，它是天文学家寻找可能存在生命的系外行星时的重要参考依据。
