在浩瀚無垠的宇宙中，氣態(tài)巨行星宛如神秘的巨人，吸引著科學家們的目光。木星和土星作為太陽系內的典型氣態(tài)巨行星，主要由氫和氦組成，內部有著致密核心，卻沒有堅實的表面。而在銀河系更廣闊的天地里，還有許多系外行星比木星更為龐大，其中一些質量極大的，甚至讓行星與褐矮星的界限變得模糊不清。
這些氣態(tài)巨行星為何能擁有如此巨大的體積和質量？長期以來，科學家們提出了兩種猜想。一種是“核心吸積說”，該理論認為固態(tài)內核在恒星周圍的塵埃盤中逐漸成長，當引力足夠強大時，便能吸附大量氣體，從而形成氣態(tài)巨行星。另一種則是“引力坍縮說”，即氣體云在自身引力作用下快速凝聚，最終形成巨型天體。
為了解開這一謎題，美國加州大學圣迭戈分校的科學家團隊借助詹姆斯·韋布空間望遠鏡（JWST），對距離地球約133光年的HR 8799恒星系統(tǒng)展開了深度探測。該系統(tǒng)擁有4顆氣態(tài)巨行星，每顆質量均為木星的5 - 10倍，軌道半徑為日地距離的15 - 70倍。如此遙遠且龐大的系統(tǒng)，讓天文學家們對傳統(tǒng)形成理論產生了懷疑：在恒星吹散周圍氣體盤之前，行星真的有足夠時間成長到這般規(guī)模嗎？
JWST憑借其高靈敏度，為科學家們提供了窺探行星大氣深層秘密的機會。科學家們針對HR 8799c這顆行星進行了細致分析，利用其高分辨率光譜儀，首次清晰捕捉到該行星大氣中包括硫化氫在內的多種分子信號。這些行星僅有約3000萬年歷史，是太陽系年齡的1/150，卻已展現(xiàn)出比母星更豐富的重元素含量，這進一步印證了它們通過逐步積累物質而成長的歷程。
天文學家奎因·科諾帕基教授指出，較早的核心吸積模型確實難以解釋如此遙遠又巨大的行星。但新模型表明，即使在遠離恒星的地方，固態(tài)內核仍有可能快速形成并吸附氣體。
然而，隨著對氣態(tài)巨行星成長秘密的逐步揭示，更深層次的問題也隨之而來：作為一顆行星，其質量上限究竟在哪里？當質量達到木星的15倍、20倍甚至更高時，它們還能被定義為行星嗎？這些問題仍有待進一步探索和研究。
