发现快讯：一颗处于紧密轨道的“炽热海王星”

艺术概念图：炽热海王星TOI-3261 b

发现

TOI-3261 b是一颗海王星大小的行星，与其宿主恒星极度靠近，绕行一周仅需21小时。这颗罕见的行星是已知的第四个同类天体，其研究可能揭示此类行星的形成奥秘。

关键事实

由国际科学家团队使用NASA的凌日系外行星勘测卫星（TESS）发现了这颗系外行星（位于太阳系外的行星），随后利用澳大利亚、智利和南非的地面望远镜进行了进一步观测。观测结果表明，TOI-3261 b位于“炽热海王星荒漠”——这一行星类别极其稀少，几乎如荒漠般空旷。

这种系外行星与我们的海王星在大小和成分上相似，但与恒星的距离极近。在TOI-3261 b上，“一年”仅为21小时。这种紧密轨道使其成为超短周期炽热海王星的独特成员之一，目前已精确测量质量的仅有四个。

详细信息

TOI-3261 b是测试行星形成计算模型的理想对象。炽热海王星之所以罕见，是因为它们在如此靠近恒星的情况下很难保留厚重的大气层。恒星巨大的引力会剥离靠近行星的气体层，同时释放出大量能量吹散气体。这意味着，TOI-3261 b可能起初是更大的木星大小的气体巨行星，但后来失去了大部分质量。

科学团队通过建模不同的起点和演化场景，推测该恒星与行星系统的年龄约为65亿年。TOI-3261 b起初可能是一颗更大的气体巨行星，但由于光蒸发（恒星能量使气体分子消散）和潮汐剥离（恒星引力剥离行星气体层）两种机制损失了质量。这颗行星也可能最初形成于距离恒星更远的地方，在那里这些影响较弱，从而保留了部分大气层。

目前行星的剩余大气层是其最有趣的特征之一，未来可能进行更多大气分析，从而解开这颗“炽热海王星荒漠”居民的形成历史。TOI-3261 b的密度约为海王星的两倍，表明其大气中较轻的部分已经被剥离，留下较重的成分。这意味着它最初的大气层中包含各种元素，但具体成分尚不明确。通过观测红外光（如使用NASA詹姆斯·韦布空间望远镜），科学家可以识别其大气分子特征，从而解答这些谜团。这不仅有助于揭示TOI-3261 b的过去，还将推动我们理解所有炽热巨行星背后的物理过程。

有趣的事实

首个超短周期炽热海王星LTT-9779 b于2020年被发现。自那以来，TESS还发现了TOI-849 b和TOI-332 b，使得超短周期炽热海王星家族的成员逐渐增加。目前LTT-9779 b和TOI-849 b都在詹姆斯·韦布空间望远镜的红外观测计划中，未来几年可能拓宽我们对这些行星大气的理解。