位于狭小轨道上的“热海王星”

艺术家的“热海王星”概念图TOI-3261 b。来源：美国国家航空航天局/加州理工大学喷气推进实验室/K.Miller（加州理工学院/IPAC）

（蜘蛛网eeook.com）据美国国家航空航天局（作者：Grace Jacobs Corban）：一颗海王星大小的行星TOI-3261b围绕其主星形成了一个非常近的轨道。这颗行星是迄今为止发现的第四颗此类天体，它可以揭示这些行星是如何形成的线索。

一个国际科学家团队使用美国国家航空航天局的太空望远镜TESS（凌日系外行星勘测卫星）发现了这颗系外行星（我们太阳系外的一颗行星），然后在澳大利亚、智利和南非用地面望远镜进一步观测。测量结果将这颗新行星直接置于“热海王星沙漠”中——这是一类成员很少的行星，它们的稀缺让人联想到一片荒凉的景观。这种类型的系外行星在大小和组成上与我们自己的海王星相似，但轨道与它的恒星非常接近。在这种情况下，TOI-3261 b上的“年”只有21小时长。如此紧密的轨道使这颗行星在一个独特的群体中占有一席之地，到目前为止，只有另外三个成员：超短周期的热海王星，其质量已被精确测量。

TOI-3261b行星被证明是测试行星形成新计算机模型的理想候选者。热海王星如此罕见的部分原因是，很难在离恒星如此近的地方保持厚厚的气态大气。恒星质量很大，因此会对周围的物体施加很大的引力，这会剥离附近行星周围的气体层。它们还会释放出大量的能量，将气体层吹走。这两个因素都意味着，像TOI-3261b这样的热海王星可能起源于更大、木星大小的行星，并且已经失去了大部分质量。

通过模拟不同的起点和发展情景，科学团队确定这颗恒星和行星系统的年龄约为65亿年，这颗行星最初是一颗更大的气态巨星。然而，它可能以两种方式失去质量：光蒸发，当恒星的能量导致气体粒子消散时，以及潮汐剥离，当恒星引力剥离行星上的气体层时。这颗行星也可能在离恒星更远的地方形成，在那里，这两种影响都不那么强烈，使其能够保留大气层。

这颗行星最有趣的特征之一是其剩余的大气层，这可能会引发进一步的大气分析，也许有助于解开“热海王星沙漠”中这个居民的形成历史。TOI-3261b行星的密度大约是海王星的两倍，表明其大气层中较轻的部分随着时间的推移被剥离，只留下较重的部分。这表明，这颗行星的大气层中一定有各种不同的元素，但在现阶段，很难准确说出是什么。这个谜团可以通过在红外光下观察这颗行星来解决，也许可以使用美国国家航空航天局的詹姆斯·韦伯太空望远镜——这是一种理想的方法，可以看到这颗行星大气中不同分子的识别指纹。这不仅有助于天文学家了解TOI-3261b的过去，还将开始揭示所有炽热巨行星背后的物理过程。

首次发现超短周期热海王星LTT-9779 b是在2020年。从那时起，TESS发现的TOI-849 b和TOI-332 b也加入了精英超短周期热海王星俱乐部（质量已被精确测量）。LTT-9779 b和TOI-849 b都在詹姆斯·韦伯太空望远镜的红外观测队列中，这可能会在未来几年扩大我们对这些行星大气的理解。

由南昆士兰大学天文学家Emma Nabbie领导的一个国际科学小组于2024年8月在《天文学杂志》上发表了关于这一发现的论文，题为“在炎热的海王星沙漠中生存：超热海王星TOI-3261 b的发现”。