当卡罗琳·皮奥莱特（Caroline Piaulet）第一次开始研究一颗名为 WASP-107b 的系外行星时，这颗气态巨行星绕着距离我们约 212 光年的处女座的一颗恒星运行，她最初的兴趣在于了解它内部的物质成分。“我基本上是想获得最精确的数据，了解它的大气是由什么组成的，”皮奥莱特说道，她是蒙特利尔大学系外行星研究所的一名博士生。她说，为了做到这一点，她首先必须计算出它的质量——这是进行透射光谱分析的常规步骤，天文学家利用这种方法来分析系外行星的化学成分。然而，皮奥莱特发现的结果却颠覆了天文学家对某些行星如何形成的认知。“我们没想到会发现我们发现的东西。”
直到现在，行星的形成往往遵循我们在自己的太阳系中看到的模式。当恒星形成时，它们被一层称为原行星盘的尘埃和气体包围；这就是最终形成行星的构建材料。在经典模型中，基于天文学家对木星和土星的了解，气态巨行星需要一个质量至少是地球十倍的固体核心，才能在原行星盘消失之前聚集足够的气体。天文学家认为，没有这个巨大的核心，行星就无法形成并保持使其成为气态巨行星的大型气体外层。
但 WASP-107b 正在打破这些规则：尽管它的尺寸与木星相当，但它的质量却轻了十倍，这使其质量更接近海王星，并成为一颗“超蓬松”行星，或者说是有史以来发现的密度最低的系外行星之一。皮奥莱特得出结论，WASP-107b 的核心质量不超过地球的四倍，这意味着该行星超过 85% 的质量集中在其核心周围的厚厚气体层中。相比之下，在海王星上，气体层仅占其总质量的 5% 到 15%。
更复杂的是，WASP-107b 距离其恒星非常近——比地球到太阳的距离近 16 倍以上，轨道周期仅为 5.7 天。皮奥莱特解释说，如果这颗行星最初形成在其现在的位置，它就不可能成为气态巨行星。“要吸积足够的气体成为气态巨行星，必须发生得非常快，”皮奥莱特说道。“所以它必须发生在更冷的环境中，这意味着它必须远离恒星。”因此，WASP-107b 的存在毫无意义。
为了解释 WASP-107b 的形成过程，皮奥莱特和她的团队转向了另一颗行星——以及一个以前只适用于较小“超蓬松”行星的理论。天文学家注意到，WASP-107c，另一颗绕 WASP-107b 恒星运行但轨道周期长达三年的行星，具有一个偏心、或椭圆形的轨道。“这告诉我们一些关于这个系统的历史，”皮奥莱特解释说。WASP-107b 很可能形成于比现在更远离恒星的地方，并且基本上被 WASP-107c 弹射到了它现在的轨道上。皮奥莱特解释说，虽然 WASP-107b 的轨道由于靠近恒星而变得圆形，但 WASP-107c 的偏心轨道“似乎保留了系统中发生事件的记忆”。
“这项工作解决了巨行星如何形成和生长等最基本的问题，”皮奥莱特的导师、蒙特利尔大学天体物理学教授比约恩·本内克（Björn Benneke）在一份新闻稿中说道。
现在，她确立 WASP-107b 质量的工作已经完成，皮奥莱特可以回到她最初的目标，即了解这颗行星的实际构成。但是，她说，这永远地改变了她处理工作的方式。“这让我更多地思考行星的形成，”她说。“以前我没怎么想过这个问题；我更专注于化学。现在我正在研究内部结构能告诉我们关于行星历史的什么。质量和半径比你想象的告诉你更多信息。”
