Die derzeit favorisierten Modelle zur Planetenentstehung gehen davon aus, dass Gasriesen wie Jupiter und Saturn sich in großen Entfernungen zu ihrem Zentralgestirn innerhalb der protoplanetaren Scheiben bilden. In den äußeren Bereichen der entstehenden Planetensysteme herrschen vergleichsweise niedrige Temperaturen, so dass auch flüchtige Stoffe in größeren Mengen kondensieren können und den Staub anreichern. Diese staub- und eisartigen Verbindungen bilden kleine Verklumpungen, die daraufhin zu immer größeren Körpern anwachsen. Erreichen solche Kerne zukünftiger Planeten ausreichend Masse, so verhilft ihnen die Schwerkraft dazu, innerhalb kurzer Zeit das Gas aus ihrer Umgebung aufzusammeln.

Somit müssten die Anteile an schweren Elementen innerhalb der Gasriesen deutlich von denjenigen ihrer Sterne abweichen und erhöht sein. Dies passt auch zu Untersuchungen innerhalb des Sonnensystems: Jupiters Atmosphäre ist angereichert mit Kohlenstoff, Stickstoff, Phosphor, Schwefel und reaktionsträgen Gasen. Allerdings ist der Gehalt an Sauerstoff bis heute nicht bekannt. Dieses hauptsächlich in Wassermolekülen gebundene Element ist schwierig nachzuweisen, weil das Wasser in der kalten Atmosphäre kondensiert und sich in tiefen, kaum zugänglichen Schichten absetzt.

Die Situation ändert sich allerdings für Gasriesen, die nach ihrer Entstehung in die Nähe ihres Sterns wandern. In ihren bis zu 3000 Grad heißen Atmosphären kann sich Wasserdampf bilden und sollte nachzuweisen sein. Aus diesem Grund untersuchen Astronomen die chemische Zusammensetzung von Atmosphären so genannter "Heißer Jupiter". Diese zahlreich bekannten extrasolaren Planeten umkreisen ihre Sterne auf sehr engen Umlaufbahnen. Das Team um Nikku Madhusudhan vom Institut für Astronomie an der University of Cambridge beobachtete drei solche Exoplaneten mit Hilfe der Wide Field Camera 3 am Weltraumteleskop Hubble und erstellte so genannte Transmissionsspektren. Sie dienen zur Untersuchung der Atmosphäre und werden zugänglich, wenn sich die Planeten zwischen den Beobachter und ihre Zentralgestirne schieben. Dabei wird die Planetenatmosphäre durchleuchtet und ein Teil des Sternlichts absorbiert. Die Spektren sind somit ein Fingerabdruck der Atmosphären und erlauben Rückschlüsse auf ihre Zusammensetzung. Solche Beobachtungen werden hauptsächlich vom Weltraum aus durchgeführt, um zu verhindern, dass die Erdatmosphäre die Messungen verfälscht.

Die Astronomen konzentrierten sich bei ihren Untersuchungen ausschließlich auf den Wasserdampf und stellten überrascht fest, dass dessen Anteil bei allen drei Exoplaneten HD 189733b, HD 209458b und WASP-12b erheblich niedriger ist als erwartet. Insbesondere die Messungen des Gasriesen HD 209458b sind die bisher genauesten dieser Art. Sie ergeben im Vergleich zur Sonne einen 20- bis 135-fach niedrigeren Wasserdampfanteil.

Dieses Ergebnis wirft die Frage auf, ob unsere Vorstellungen von der Entstehung der Gasriesen richtig sind. Ob die Modelle überdacht werden müssen, werden jedoch erst zukünftige Untersuchungen zeigen. Die jetzigen Ergebnisse liefern zwar Hinweise darauf, doch sind sie noch mit hohen Messunsicherheiten behaftet. Zudem wäre es auch möglich, dass die Messungen zwar korrekt sind, aber Wolken- oder Dunstbildung in den höchsten Regionen der Atmosphäre die Transmissionsspektren beeinflussen, indem sie den Blick auf darunterliegende Bereiche verschleiern.