En banbrytande ny studie som avslöjar den "primitiva atmosfären" som omger en avlägsen värld kan ge ett avgörande genombrott i sökandet efter hur planeter bildas och utvecklas i avlägsna galaxer.

Ett team av internationella forskare, tillsammans med Hannah Wakeford från NASA och professor David Sing från University of Exeter, har genomfört en av de mest detaljerade studierna hittills av en "varm Neptunus" - en planet som i storlek liknar vår egen Neptunus, men som kretsar närmare sin sol.

Studien avslöjade att exoplaneten - hittad cirka 430 ljusår från jorden - har en atmosfär som nästan helt består av väte och helium, med en relativt molnfri himmel.

Denna primitiva atmosfär antyder att planeten troligen har bildats närmare sin värdstjärna eller senare i sitt solsystems utveckling, eller båda, jämfört med isjättarna Neptunus eller Uranus.

Avgörande, upptäckten kan också få breda konsekvenser för hur forskare tänker om födelsen och utvecklingen av planetsystem i avlägsna galaxer.

Forskningen är publicerad i en ledande tidskrift, Vetenskap , den 11 maj 2017.

Professor Sjung, från University of Exeters avdelning för astrofysik sa:"Denna spännande nya upptäckt visar att det finns mycket mer mångfald i atmosfärerna för dessa exoplaneter än vi tidigare har trott.

"Denna "varma Neptunus" är en mycket mindre planet än de vi har kunnat karakterisera på djupet, så denna nya upptäckt om dess atmosfär känns som ett stort genombrott i vår strävan efter att lära oss mer om hur solsystem bildas, och hur det kan jämföras med vårt eget."

För att studera atmosfären på planeten - som heter HAT-P-26b - använde forskarna data som samlades in när planeten passerade framför sin värdstjärna, händelser som kallas transiter.

Under en transitering, en bråkdel av stjärnljuset filtreras genom planetens atmosfär, som absorberar vissa våglängder av ljus men inte andra. Genom att titta på hur stjärnljusets signaturer förändras som ett resultat av denna filtrering, forskare kan arbeta baklänges för att ta reda på atmosfärens kemiska sammansättning.

I detta fall, teamet slog ihop data från fyra separata transiter mätt av NASA:s Hubble Space Telescope, och två sett av NASA:s Spitzer Space Telescope.

Analysen gav tillräckligt med detaljer för att fastställa att planetens atmosfär är relativt fri från moln och har en stark vattensignatur - också den bästa mätningen av vatten hittills på en exoplanet av denna storlek.

Forskarna använde vattensignaturen för att uppskatta metalliciteten, en indikation på hur rik planeten är på alla grundämnen tyngre än väte och helium. Astronomer beräknar metalliciteten eftersom det ger dem ledtrådar om hur en planet bildades.

För att jämföra planeter efter deras metallicitet, forskare använder solen som en referenspunkt - liknande att beskriva hur mycket koffein olika drycker har genom att jämföra dem med en vanlig kopp kaffe.

I vårt solsystem, metalliciteten i Jupiter (5 gånger större än solen) och Saturnus (10 gånger) tyder på att dessa "gasjättar" nästan helt består av väte och helium. Neptunus och Uranus, dock, är rikare på de tyngre elementen, med metalliciteter på cirka 100 gånger solens.

Forskare tror att detta hände pga. när solsystemet tog form, Neptunus och Uranus bildades i en region mot utkanten av den enorma dammskivan, gas och skräp som virvlade runt den omogna solen.

Som ett resultat, de skulle ha bombarderats med mycket isigt skräp som var rikt på tyngre element. Jupiter och Saturnus, i kontrast, bildas i en varmare del av skivan och skulle därför ha stött på mindre av det isiga skräpet.

Men denna nya studie denna nya studie upptäckte att HAT-P-26b motverkar trenden. Forskargruppen tror att dess metallicitet bara är cirka 4,8 gånger solens - mycket närmare värdet för Jupiter än för Neptunus.

Hannah Wakeford, som tidigare studerade vid University of Exeter och nu är postdoktor vid NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland, ledde studien.

Hannah sa:"Astronomer har precis börjat undersöka atmosfären på dessa avlägsna Neptunus-massplaneter, och nästan direkt, vi hittade ett exempel som går emot trenden i vårt solsystem. Den här typen av oväntade resultat är varför jag verkligen älskar att utforska atmosfären på främmande planeter."

Medförfattare Tiffany Kataria från Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Kalifornien tillade:"Att ha så mycket information om en varm Neptunus är fortfarande sällsynt, så att analysera dessa datamängder samtidigt är en prestation i och för sig."