卡内基科学研究所团队利用詹姆斯·韦伯太空望远镜，首次在类太阳恒星周围的古老超级地球 TOI-561 b 上确认了大气层的存在。这一发现发表于《天体物理学杂志快报》，挑战了关于超短周期行星无法保留大气的传统理论。研究人员指出，该行星的环境极端恶劣，却意外地保留了厚厚的气体层，这一结果由全球多个科研机构共同验证。
这颗行星的质量约为地球的两倍，但轨道极其狭窄，距离恒星仅为水星到太阳距离的四十之一。行星公转一周仅需 10.56 小时，其中一面永远朝向恒星，处于永久白昼状态。尽管恒星比太阳稍小且冷，但行星表面温度极高，可能覆盖着熔岩，这种极端条件通常被认为不利于大气存续。
根据现有理论，体积小且受热强烈的行星通常在形成早期就会失去原始气体包层。卡内基研究所博士后妮可·沃拉克表示，天文学家原本预测这种行星无法长期保留大气。然而观测数据显示，它周围环绕着相对厚密的气体毯，颠覆了常规认知，这表明现有模型可能需要重大调整。
研究团队使用近红外光谱仪测量了行星白昼面的温度，发现其显著低于预期。如果不存在大气层，表面温度应达到约 2700 摄氏度，实际测量值约为 1800 摄氏度。这种温差表明热量正在行星表面被重新分配，暗示存在强有力的风或云层，从而维持了热平衡。
TOI-561 b 围绕的恒星年龄约为太阳的两倍，且位于银河系厚盘区域。该区域化学成分贫铁，意味着行星形成于与太阳系截然不同的化学环境。这种独特的起源可能解释了其较低的密度和反常的大气保留能力，为研究早期宇宙行星形成提供了关键样本。
伯明翰大学合作作者安贾莉·皮耶特指出，需要富含挥发物的厚大气来解释所有观测结果。气体如水蒸气会吸收近红外光，而硅酸盐云可能反射星光从而冷却大气。这表明行星处于岩浆海洋与大气之间的动态平衡状态，是一种极为罕见的地质气象组合。
此次研究基于韦伯望远镜通用观测项目 3860 号，监测了超过 37 小时的数据。格罗宁根大学的蒂姆·利希滕贝格将这颗行星描述为湿润的熔岩球。岩浆海洋不断向外释放气体，同时吸收部分回归气体，形成循环机制，解释了为何大气未被完全剥离。
国际科学界的合作在这一过程中发挥了关键作用，涉及美国、英国和荷兰的研究机构。卡内基研究所地球与行星实验室主任迈克尔·沃尔特表示，更多突破性结果即将出炉。此类跨国科研合作不仅推动了技术进步，也体现了基础科学探索在应对全球挑战中的重要性。
随着韦伯望远镜继续运行，类似古老行星系统的特征将得到更深入的揭示。未来观测数据可能进一步修正关于行星大气稳定性的理论模型。这一发现不仅丰富了人类对系外行星演化的理解，也为研究早期宇宙行星形成提供了新线索。
此次发现对于理解行星系统的长期稳定性具有深远影响，尤其是在资源有限的极端环境下。科学家正计划分析完整数据集，以绘制行星全球温度图并确定大气成分的详细分布。这一系列工作标志着卡内基研究所与韦伯望远镜合作的新阶段，预示着更多重要科学成果即将发布。
