科学家发现一颗名为 TOI-3261 b 的行星，其大小与海王星（Neptune）相当，但公转周期仅 21 小时，是罕见的“热海王星”（hot Neptune）。这颗行星位于被称为“热海王星沙漠”（hot Neptune desert）的区域，该区域几乎没有这类大小和组成的行星，TOI-3261 b 的存在为行星形成与演化研究提供了珍贵线索。

据《每日科技网》（scitechdaily）报导，这项发现由澳洲南昆士兰大学天文学家纳比（Emma Nabbie）领导的国际团队完成。他们利用美国太空总署（NASA） 的凌日系外行星巡天卫星（TESS）数据，并结合澳洲、智利与南非的地面望远镜观测确认。

所谓“热海王星沙漠”是指在恒星周围极近距离罕见存在的海王星大小行星区域，TOI-3261 b的存在本身就是一个天文学上的罕见现象。热海王星之所以罕见，是因为它们难以在靠近恒星的环境中保有厚重的大气层。


艺术家描绘的热海王星TOI-3261 b。

恒星的巨大引力和辐射会剥夺行星的大气，推测 TOI-3261 b 起初可能像木星一样庞大，但逐渐失去大部分质量。研究团队透过透过建立模型模拟，显示该行星系统约有 65 亿年的历史，而 TOI-3261 b 可能经历了两种质量流失机制：一是“光致蒸发”（photoevaporation），即恒星辐射导致气体粒子消散；二是“潮汐剥离”（tidal stripping），即恒星引力剥夺行星的大气层。

也有可能 TOI-3261 b 最初形成于距离恒星更远的地方，因此受辐射与潮汐作用较小，得以保留部分大气。其密度约为海王星的两倍，显示轻质气体成分已随时间流逝，只剩下较重元素。

TOI-3261 b 的残余大气层为研究亮点之一。科学家推测，其原始大气层可能包含多种元素，但确切组成仍待确认。未来，NASA 的韦伯太空望远镜（JWST）将利用红外线观测，分析其大气分子特征，或许能解开这一谜团。这不仅有助于了解 TOI-3261 b 的演化，也将揭示其他高温巨行星背后的物理机制。

TOI-3261 b 是极短周期热海王星家族的最新成员。首颗此类行星 LTT-9779 b 于 2020 年被发现，其后 TESS 相继发现 TOI-849 b 和 TOI-332 b，这些行星皆具有经精确测量的质量。LTT-9779 b 和 TOI-849 b 已排定以韦伯太空望远镜进行观测，未来将更深入了解这些行星的大气层。

这项研究成果已发表在《天文期刊》（The Astronomical Journal）。透过对 TOI-3261 b 的分析，科学家希望揭开更多关于行星形成与演化的秘密。

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