自哈勃望远镜之后，詹姆斯·韦伯太空望远镜（James Webb Space Telescope，简称JWST）成为天文学领域最为瞩目的观察利器。作为目前全球最先进的太空望远镜，它不仅具备前所未有的红外观测能力，更重要的是，2025年研究团队首次借助JWST实现了系外行星的直接成像，这一突破性成就标志着人类探索宇宙迈入了全新阶段。此次发现的系外行星围绕距地球约111光年的恒星TWA 7旋转，其质量大约相当于土星，是迄今为止用直接观测方法捕捉到的较小质量行星，为未来更精细的系外行星探测奠定基础。 在传统的系外行星探测中，科学家常通过间接方法如凌日法和径向速度法发现行星，因其直接成像面临巨大挑战。恒星的耀眼光芒往往淹没了行星的反射光，尤其是距离恒星较近且质量较小的类地行星，观测难度更是成倍增加。JWST装备了中红外仪器MIRI与先进的日冕仪 coronagraph，可以阻挡恒星光芒而使周边行星的红外辐射得以显现，是本次重要突破的关键技术支持。
由法国巴黎天文台研究员Anne-Marie Lagrange领衔的国际团队利用JWST的MIRI日冕仪技术，观测了TWA 7恒星系统。该系统以其三层尘埃环结构和明显的尘埃间隙引起科学家浓厚兴趣。团队在这一尘埃缺口区域成功发现了疑似年轻系外行星TWA 7b。由于该天体尚未完全冷却，表面温度约为摄氏47度，通过红外波段观测具备较高的可见度。 红外成像技术的优势在于能够探测到较低温度天体的辐射，这较传统可见光望远镜具备更强的穿透力和灵敏度。TWA 7b的质谱约为100地球质量，接近土星大小，距离其母恒星约50天文单位以上，这一探测事实验证了JWST在捕捉小质量系外行星上的极大潜力。
科学团队表示，此次成像突破意义非凡。过去，直接成像多聚焦于气态巨行星，而JWST的技术使得捕捉更小质量、甚至未来可能达到类地规模的行星成为可能。系外行星的直接观测将大幅提高对其大气组成、温度分布和表面环境的理解，有望揭示绕行恒星的潜在宜居星球的特征。 这项研究成果已经被权威期刊《自然》(Nature)收录，标志着JWST在天文领域的地位愈发重要。对于未来的系外行星探测工作，JWST不仅能够基于成像进一步辅以光谱分析，揭秘行星大气层中的水蒸气、甲烷、二氧化碳等关键分子，有助于判断生命存在的可能性。 TWA 7系统的研究同时为理解行星形成和演化过程提供了珍贵线索。
其尘埃带结构和间隙暗示行星与尘埃盘相互作用导致的动力演变，年轻系外行星的高温红外特征更揭示了行星冷却历史。通过持续跟踪JWST的观测，科学家能够绘制更完整的系外行星成长轨迹和周围环境演变。 重塑人类宇宙观的JWST探测成果，不仅为天文科研注入强劲活力，也激发了对未来深空探索的期待。随着技术提升，未来科学家有望直接成像更多质量更小、距离更近、环境更复杂的系外行星，最终找到可能存在生命迹象的类地行星。JWST的突破为探索宇宙中的生命形态、宇宙演化规律打开了关键窗口。 综上，詹姆斯·韦伯太空望远镜通过首次实现系外行星直接成像，阐释了现代天文学的技术进步与发现潜力。
关于TWA 7b的发现，证明了JWST在探测低质量、年轻且温暖的系外行星方面的独特优势，也为未来开展地外生命探测奠定了坚实基础。日冕仪和红外灵敏仪器结合的观测方案预示着行星科学的新时代即将到来，人类即将以更直观、细致的视角解读宇宙的奥秘。
