行星AF Lep b是一个世界第一。2023年，它是太阳系外被直接观测到的质量最低的行星，并通过天体测量法测量了它的质量。这是一种技术，可以记录主星多年来的细微运动，以了解包括行星在内的轨道伴星。

现在，AF Lep b是詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）直接观测到的质量最低、角距最小的行星——也就是说，从地球上看，它与主恒星的距离有多近。研究结果最近发表在《天体物理学杂志通讯》上。

在2300万年前，AF Lep b是一个相对年轻的气体巨星。（相比之下，木星有46亿年的历史。）这使得它很明亮，因此是一个很好的观察对象。然而，由德克萨斯大学奥斯汀分校的研究生凯尔·弗朗森和约翰·霍普金斯大学的威廉·巴尔默领导的研究小组希望更多地了解这颗行星，他们不得不争分夺秒地捕捉到它。这是因为它在轨道上离主星越来越近。它离我们越近，就越难以观测。

“AF Lep b正处于可检测的内缘。尽管它非常敏感，但JWST比我们在地面上最大的望远镜还要小，”Franson解释说。“我们在更长的波长下观察，这使得物体看起来更模糊。当它们看起来如此接近时，很难将一个源与另一个源分开。”

更重要的是，JWST使用日冕仪来观察恒星附近的行星。这是一种阻挡恒星光线的工具，这样就可以看到附近的物体。在AF Lep b与其恒星的角度分离处，日冕仪阻挡了90%以上的行星光线。当行星靠近它的恒星时，越来越多的光线将被阻挡。

“传统观点认为，与地面设施相比，JWST对宽轨道上的低质量行星更敏感，但在发射之前，还不清楚它在小距离上是否有竞争力，”德克萨斯大学天文学家、该研究的合著者布兰登·鲍勒（Brendan Bowler）说。“我们真的在把仪器推向它的极限。”

AF Lep b绕其恒星运行大约需要25年。虽然从理论上讲，当它再次可见时，天文学家可以在恒星的另一边捕捉到它的图像，但这可能需要十多年的时间才能实现。

为了确保他们没有错过这个机会，团队申请并获得了总监的自由裁量时间。这是望远镜上为关键的、时间敏感的观测预留的时间。在JWST上获得观测时间的提议竞争激烈，在这个特殊的名称下更是如此。“这是第一个由研究生领导的主任自由支配时间项目，”鲍勒说。“它是系外行星领域中为数不多的几个之一。”

“两个研究生能够利用所有这些令人难以置信的技术创新，这是相当了不起的事情，”太空望远镜科学研究所的天文学家、该论文的合著者劳伦特·普耶奥补充说。

研究小组渴望更多地了解AF Lep b的大气，因为在我们的太阳系中，直接观察到与气体巨星相似质量的行星是不寻常的。根据他们的观察，它有一个非常活跃的大气，对流混合了低层和高层之间的元素。“我们观察到的一氧化碳比我们最初预期的要多得多，”巴尔默解释说。“让这种气体进入地球高层大气的唯一方法是强大的上升气流。”

虽然了解更多关于AF - Lep b的信息是令人兴奋的，但能够进行这些观察尤其值得注意。“总的来说，这些数据是在JWST运行的第二年拍摄的。还有更多的事情要做。”“这不仅仅是关于我们现在所知道的行星。它也与我们即将发现的行星有关。这预示着我们将在未来几年看到一些令人兴奋的工作。”

研究得到了国家科学基金会、NASA、Alfred P. Sloan基金会和UKRI/EPSRC的支持。这项工作是基于NASA/ESA/CSA詹姆斯韦伯太空望远镜和ESO在拉西拉帕拉纳天文台的望远镜进行的观测。数据来自米库尔斯基太空望远镜档案馆和W.M.凯克天文台。数字化天空巡天是由太空望远镜科学研究所根据帕洛马山上的奥辛·施密特望远镜和英国施密特望远镜的数据制作的。