天文学家借助位于夏威夷冒纳凯阿火山的W.M.凯克天文台，对巨行星与褐矮星的质量和自转速度之间的关系展开了深入研究。这项研究揭示了一个令人意外的现象：气态巨行星的自转速度可能比质量更大的褐矮星更快，这一发现为行星系统的形成和演化提供了新的线索。
长期以来，科学家们一直怀疑行星的质量与其自转速度之间存在某种联系。以太阳系为例，木星和土星自转速度极快，每颗行星大约只需10小时就能完成一次自转，且它们共同拥有太阳系的大部分旋转能量。为了验证这一猜想，研究团队利用凯克行星成像仪与特征仪（KPIC）的高分辨率光谱数据，对32颗遥远的气态巨行星和褐矮星进行了观测。这些研究对象包括6颗比木星大的巨行星和25颗褐矮星伴星。
通过分析这些天体的光谱特征，研究团队发现，在考虑质量、大小和年龄等因素后，气态巨行星的自转速度确实比质量更大的褐矮星更快。研究人员还结合了早期的自转测量数据，构建了一个包含43个恒星及亚恒星伴星和巨行星，以及54个自由漂浮的褐矮星和行星质量天体的样本，进一步验证了这一结论。
在HR8799系统中，这一现象尤为明显。该系统中有一颗质量约为木星7倍的气态巨行星，其自转速度比同一系统中质量为木星24倍的褐矮星伴星快6倍。研究人员认为，这可能与行星早期磁场与行星周围盘之间的相互作用有关，这种相互作用导致褐矮星失去了部分自转速度。
研究团队指出，行星的自转速度是行星形成方式的“化石记录”。通过测量这些星球的旋转速度，可以拼凑出在数千万到数亿年前塑造它们的物理过程。KPIC作为同类仪器中的首个，为研究系外行星开辟了全新的途径，使得科学家能够测量此前几乎无法探测到的自旋等属性。
行星间角动量的分布方式影响着行星系统的整体结构，甚至地球的自转和磁场也与太阳系形成时自旋能量的分配方式有关。这项研究不仅证实了行星质量与自转之间长期预测的关系，还为理解行星系统的形成提供了新的视角。
目前，研究团队正计划通过研究自由漂浮行星（FFPs）的自旋来扩展其研究范围，并调查这些行星大气的成分。这一工作将得到下一代仪器的协助，比如凯克天文台即将推出的HISPEC（用于系外行星表征的高分辨率红外光谱仪）。HISPEC将具有更好的灵敏度、更高的光谱分辨率和更宽的波长覆盖范围，有望大幅增加可测量自旋的行星数量，尤其是性质更接近木星的行星。
