到目前为止，天文学家已经在太阳系之外确认发现了5000多颗行星。今天，天文学家早已经不再是简单地寻找新的系外行星，他们也专注于探索系外行星的大气成分。甲烷，是一种可用于研究巨行星的大气成分和化学组成的重要气体。在太阳系中，甲烷普遍存在于木星、土星、天王星和海王星的大气中。然而，空间望远镜却一直没有能在任何一颗靠近其宿主星的系外行星的大气中发现甲烷。
现在，在一项发表于《自然》杂志的研究中，天文学家通过韦布空间望远镜（JWST）找到了系外行星WASP-80b大气中存在甲烷的有力证据。这是天文学家第一次在凌星系外行星的光谱中看到如此明显的甲烷光谱特征，与半个世纪前在太阳系的巨行星光谱中所看到的甲烷光谱的特征没有太大的不同。WASP-80b位于距离地球163光年的天鹰座，它的大小于木星相当，但质量却只有木星的一半左右。
它的温度约为825开尔文，这个温度比太阳系中的任何行星都要高。大约每三天，WASP-80b会绕其宿主星（一颗红矮星）运行一次。由于它离宿主星很近，而它们都离我们很远，所以分辨这颗行星和它的宿主星，就好比是试图从大约15千米之外看清一根头发。因此，即使是JWST也无法直接看到这颗行星，而是需要通过一些其他方法来研究恒星和行星的组合光，比如凌星方法和交食方法。
凌星方法是指当系外行星运行到我们的视野与宿主星之间时，会使我们看到的星光变暗。大部分系外行星都是通过这种方法找到的。在行星凌星的这段时间里，当恒星的光穿过这颗行星的明暗界线（白昼侧和黑夜侧之间的界限）的大气层时，会在望远镜捕捉到的光谱中形成与特定分子对应的线。通过将这一光谱与恒星单独的光谱进行比较，就可以揭示出明暗界线处的大气成分。
与此同时，研究人员还使用交食方法，从地球的角度观测行星从其宿主星背面经过时的情况，他们观察到接收到的光又一次出现了小幅度下降。所有物体都会发出一些光，这被称为热辐射，其强度和颜色取决于物体的温度。就在交食前后，这颗行星的白昼侧朝向地球，通过测量交食期间光线的下降，研究人员能够对这颗行星发出的红外光进行测量。
研究人员的研究表明，这项新的研究以6.1σ在凌星光谱和交食光谱中都检测到了甲烷，这意味着每次观测是由随机噪声造成的几率仅为9.42亿分之一，远远超过了5σ的“黄金标准”，大大增强了他们对探测结果的信心。
甲烷是非常重要的分子，因为它是温度低于1000K的巨行星（比如太阳系中的木星和土星）的主要碳储存库。如果想了解这些较冷星球的大气成分和化学组成，探测并了解甲烷的丰度是必不可少的。
另外，这些新发现让研究人员尤为兴奋的是，他们终于有机会将太阳系外的行星与太阳系内的行星进行比较。为了测量其他星球大气中的甲烷和其他分子的含量，NASA曾向太阳系的气态巨行星发射过一系列太空探测器。现在，通过对系外行星上的相同气体进行测量，研究人员就可以开始进行同类比较，以此来检测从太阳系获得的推测是否与太阳系外的情况相符。
未来，更多由JWST的MIRI和NIRCam对WASP-80b进行的观测，将使天文学家能够在不同的波长下分析这颗行星的大气性质。这项新研究的作者相信，他们将能在这颗行星上观测到其他富含碳的分子，如一氧化碳（CO）和二氧化碳（CO2），进而使他们能够更全面地描绘出这颗行星大气的状况。