国立天文台（NAOJ）らの研究グループは，ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）による新たな観測データと理論シミュレーションによって，太陽系には見られない新しいタイプの太陽系外惑星（系外惑星）を確認した（ニュースリリース）。

系外惑星は現在までに5000以上が確認されている。地球より大きく，海王星より小さい系外惑星も多く発見されており，太陽系の惑星とは異なる構造をしていることが示唆されている。これらは，岩石質のコアの周りに水素に富む外層部を持つ惑星なのか，それとも氷でできたコアの周りにほとんどが水蒸気で構成された外層部を持つ惑星なのか，議論が続いていた。

両者は平均密度が似通っているため，質量と半径の測定だけでは区別できない。これまで，大気を観測することでこれらを区別しようと試みてきたが，多くの系外惑星の大気は厚い雲に覆われていることから，雲の下の大気や内部構造を研究することは困難だった。

研究グループは，半径が地球の約3倍，質量が約8倍の系外惑星「GJ 1214 b」を，JWSTを使って観測した。主星の前を系外惑星が横切る時，主星からの光は系外惑星の大気の影響を受ける。そのため，このタイミングで惑星系を観測すれば，系外惑星の大気に関する情報を得ることができる。観測から，この系外惑星の大気を特徴づける成分は地球のような水蒸気や海王星のような水素やヘリウムではなく，二酸化炭素であることが示された。

観測データには多くの不定性があったため，理論シミュレーションによって数多くのモデルを計算して観測と比較した。その結果，観測に適合するモデルの二酸化炭素の量は，太陽系で二酸化炭素を最も多く含む大気を持つ金星に匹敵することが明らかになった。

この研究で検出された信号は非常に弱いものだったことから研究グループは，今回の発見を確認し，今後さらに多くの似たサイズの系外惑星を観測するとしている。