هابل درخشش یک جهان گدازه‌ای را شکار می‌کند

برخی سیاره‌های سنگی چنان نزدیک به ستاره‌هایشان می‌گردند که در منظومهٔ شمسی ما همتایی ندارند. اخترشناسان آن‌ها را جهان‌های گدازه‌ای می‌نامند: سیاره‌هایی کوچک‌تر از حدود 1.9 برابر شعاع زمین، که سطحشان زیر ستاره از 1,500 کلوین فراتر می‌رود. انتظار می‌رود همیشه یک رو را به ستاره‌شان نشان دهند، پس روی روزشان پیوسته سوزان می‌ماند — به قدر کافی داغ برای اقیانوسی از ماگما، و شاید جوّی نازک از سنگ بخارشده.

TOI-2431 b نمونه‌ای افراطی است. به دور ستاره‌ای نزدیک از نوعی که کوتولهٔ K دیررس نامیده می‌شود در 5.4 ساعت می‌گردد، کوتاه‌ترین دورهٔ شناخته‌شده در میان سیاره‌هایی که هم شعاع و هم جرمشان اندازه‌گیری شده است. 1.53 برابر زمین پهنا دارد و حدود 6.2 برابر آن جرم، با چگالی‌ای سازگار با جهانی عمدتاً سنگی. زیر ستاره‌اش، سطح آن انرژی کافی برای رسیدن به حدود 2,850 کلوین دریافت می‌کند.

تماشای ناپدید شدن یک سیاره

وقتی سیاره‌ای از پشت ستاره‌اش می‌گذرد، نور کل سامانه دقیقاً به اندازهٔ نوری که خود سیاره گسیل یا بازتاب می‌کرد کاهش می‌یابد. این گرفت ثانویه نور روی روز سیاره را اندازه می‌گیرد. دنبال کردن نور در سراسر یک مدار — منحنی فاز — همچنین نشان می‌دهد چه مقدار گرما به روی شب می‌رسد.

سباستین زیبا، از مرکز اخترفیزیک هاروارد و اسمیتسونین، و 20 هم‌نویسنده، رصدهای هابل را که در 4 فوریهٔ 2022 گرفته شده بود و 11 مدار تلسکوپ و حدود سه مدار سیاره را در نور فروسرخ نزدیک (1.1 تا 1.6 میکرومتر) دربرمی‌گرفت تحلیل کردند. آن‌ها این رصدها را با داده‌های ماهوارهٔ TESS ناسا ترکیب کردند که ستاره را میان 2020 و 2023 در نور مرئی رصد کرده بود.

کم‌سوترین افت‌ها

هابل گرفت را با ژرفای 69 قسمت در میلیون (‎+14/−13) آشکار کرد — روی روز سیاره با کمتر از یک ده‌هزارم نور فروسرخ نزدیک ستاره می‌درخشد. تحلیل دوم و مستقلی از همان داده‌ها 60 ± 14 ppm یافت. TESS در نور مرئی 37 ± 10 ppm می‌دهد. نویسندگان آن را نخستین گرفت ثانویهٔ یک برون‌سیارهٔ سنگی که با هابل آشکار شده توصیف می‌کنند.

ژرفاهای گرفت اندازه‌گیری‌شدهٔ TESS و هابل (نقطه‌ها) نزدیک منحنی داغ‌ترین روی روز ممکن (سیاه پیوسته) قرار دارند، بسیار بالاتر از حالتی که گرما در کل سیاره پخش شود (نقطه‌چین). — شکل 2، Zieba و همکاران (2026)، arXiv:2609.31966.

داغ تا جایی که ممکن است

اگر همهٔ این نور گرما باشد، دو اندازه‌گیری با هم دمای روی روزی برابر 2,524 کلوین (‎+77/−84) به دست می‌دهند. این 98% بیشینهٔ نظری 2,574 کلوین است — مقداری که اگر سیاره هیچ چیز بازتاب نمی‌داد و همهٔ گرمایش را در روی روز نگه می‌داشت انتظار می‌رفت. منحنی فاز هم‌نظر است: با روی شبی که هیچ نور اندازه‌پذیری گسیل نمی‌کند، و با داغ‌ترین نقطه درست زیر ستاره سازگار است.

برون‌سیاره‌های سنگی با روی روز اندازه‌گیری‌شده: TOI-2431 b (ستاره) روی خط بیشینهٔ دما قرار دارد، در حالی که چند جهان گدازه‌ای دیگر زیر آن می‌افتند. — شکل 4، Zieba و همکاران (2026)، arXiv:2609.31966.

این TOI-2431 b را متمایز می‌کند. چند جهان گدازه‌ای که تا کنون رصد شده‌اند، از جمله 55 Cancri e و K2-141 b، روی روزهایی به‌طور محسوس خنک‌تر از بیشینهٔ خود دارند، که نشانهٔ جوّی است که گرما را جابه‌جا می‌کند، یا سطوح بازتابنده یا ابرها. به نظر نمی‌رسد TOI-2431 b در این رفتار شریک باشد.

مسئلهٔ بازتاب

نویسندگان قیدی را صریحاً بیان می‌کنند. در این طول موج‌ها، نور بازتابیدهٔ ستاره و درخشش گرمایی خود سیاره شبیه هم‌اند. اگر سطح حتی 10% نور را بازتاب دهد — مقداری الهام‌گرفته از اندازه‌گیری‌های آزمایشگاهی سنگ‌های سیلیکاتی — بازتاب حدود 11 ppm در هر نوار سهم خواهد داشت، و روی روز به 2,400 کلوین نزدیک‌تر خواهد بود. راه‌حل‌های بازتابنده‌تر و خنک‌تر همچنان ممکن‌اند.

مدلی از جوّ سنگ بخارشده، با فشاری حداکثر حدود 20 میلی‌بار زیر ستاره و سدیم به عنوان گاز اصلی، نیز با داده‌ها جور است، اما هنوز نمی‌توان آن را از سنگی برهنه و درخشان تمیز داد.

در انتظار وب

راه برون‌رفت طول موج‌های بلندتر است، جایی که گرما چیره است و بازتاب کم‌رنگ می‌شود. قرار است تلسکوپ فضایی جیمز وب یک مدار کامل 10.6 ساعته، شامل دو گرفت، را با دستگاه MIRI خود میان حدود 5 و 12 میکرومتر تماشا کند. گروه در آنجا گرفتی حدود چهار برابر ژرف‌تر پیش‌بینی می‌کند، که برای جدا کردن گرما از بازتاب و جست‌وجوی اثر انگشت اکسیدهای سیلیسیم در آسمانی از بخار سنگ کافی است.