HUBBLE MENANGKAP PIJAR DUNIA LAVA

Sebagian planet berbatu mengorbit begitu dekat dengan bintangnya sehingga tidak punya padanan di Tata Surya kita. Para astronom menyebutnya dunia lava: planet yang lebih kecil dari sekitar 1,9 kali jari-jari Bumi, yang permukaannya di bawah bintang melampaui 1.500 kelvin. Planet-planet ini diperkirakan selalu menghadapkan sisi yang sama ke bintangnya, sehingga sisi siangnya terus-menerus membara — cukup panas untuk samudra magma, dan mungkin atmosfer tipis dari batuan yang menguap.

TOI-2431 b adalah contoh ekstrem. Ia mengorbit sebuah bintang dekat bertipe katai K akhir dalam 5,4 jam, periode terpendek yang diketahui di antara planet yang jari-jari dan massanya sama-sama telah diukur. Lebarnya 1,53 kali Bumi dan massanya sekitar 6,2 kali, dengan kerapatan yang sesuai dengan dunia yang sebagian besar berbatu. Di bawah bintangnya, permukaannya akan menerima energi cukup untuk mencapai sekitar 2.850 kelvin.

Menyaksikan planet menghilang

Saat sebuah planet lewat di balik bintangnya, cahaya total sistem turun tepat sebesar cahaya yang dipancarkan atau dipantulkan planet itu sendiri. Gerhana sekunder ini mengukur cahaya sisi siang planet. Mengikuti cahaya sepanjang satu orbit penuh — kurva fase — juga menunjukkan seberapa banyak panas yang sampai ke sisi malam.

Sebastian Zieba, dari Harvard & Smithsonian Center for Astrophysics, bersama 20 rekan penulis menganalisis pengamatan Hubble yang dilakukan pada 4 Februari 2022, mencakup 11 orbit teleskop dan sekitar tiga orbit planet, dalam cahaya inframerah dekat (1,1 hingga 1,6 mikrometer). Mereka menggabungkannya dengan data satelit TESS milik NASA, yang mengamati bintang itu dalam cahaya tampak antara 2020 dan 2023.

Peredupan yang paling samar

Hubble mendeteksi gerhana dengan kedalaman 69 bagian per juta (+14/−13) — sisi siang planet bersinar kurang dari sepersepuluh ribu cahaya inframerah dekat bintang. Analisis kedua yang independen atas data yang sama mendapatkan 60 ± 14 ppm. TESS memberikan 37 ± 10 ppm dalam cahaya tampak. Para penulis menyebutnya gerhana sekunder pertama dari eksoplanet berbatu yang dideteksi dengan Hubble.

Kedalaman gerhana terukur dari TESS dan Hubble (titik) berada dekat kurva untuk sisi siang terpanas yang mungkin (garis hitam tegas), jauh di atas kasus ketika panas tersebar ke seluruh planet (garis titik-titik). — Gambar 2, Zieba et al. (2026), arXiv:2609.31966.

Sepanas mungkin

Jika seluruh cahaya itu adalah panas, kedua pengukuran bersama-sama menghasilkan suhu sisi siang 2.524 kelvin (+77/−84). Itu 98% dari maksimum teoretis 2.574 kelvin — nilai yang diharapkan bila planet tidak memantulkan apa pun dan menyimpan seluruh panasnya di sisi siang. Kurva fase pun sejalan: konsisten dengan sisi malam yang tidak memancarkan cahaya terukur, dan dengan titik terpanas tepat di bawah bintang.

Eksoplanet berbatu dengan sisi siang terukur: TOI-2431 b (bintang) berada di garis suhu maksimum, sementara beberapa dunia lava lain jatuh di bawahnya. — Gambar 4, Zieba et al. (2026), arXiv:2609.31966.

Inilah yang membedakan TOI-2431 b. Beberapa dunia lava yang sudah diamati, termasuk 55 Cancri e dan K2-141 b, memiliki sisi siang yang jelas lebih dingin dari maksimumnya, tanda adanya atmosfer yang membawa panas pergi, permukaan yang memantulkan cahaya, atau awan. TOI-2431 b tampaknya tidak berperilaku demikian.

Masalah pantulan

Ada satu peringatan yang diuraikan para penulis. Pada panjang gelombang ini, cahaya bintang yang dipantulkan dan pijar panas planet sendiri tampak serupa. Jika permukaan memantulkan 10% cahaya saja — nilai yang terinspirasi dari pengukuran laboratorium batuan silikat — pantulan akan menyumbang sekitar 11 ppm di setiap pita, dan sisi siang akan lebih mendekati 2.400 kelvin. Solusi yang lebih memantulkan dan lebih dingin tetap mungkin.

Model atmosfer batuan yang menguap, dengan tekanan paling tinggi sekitar 20 milibar di bawah bintang dan natrium sebagai gas utamanya, juga cocok dengan data, tetapi belum dapat dibedakan dari batuan telanjang yang berpijar.

Menunggu Webb

Jalan keluarnya adalah panjang gelombang yang lebih panjang, tempat panas mendominasi dan pantulan memudar. Teleskop Antariksa James Webb dijadwalkan mengamati satu orbit penuh 10,6 jam, termasuk dua gerhana, dengan instrumen MIRI-nya antara sekitar 5 dan 12 mikrometer. Tim memperkirakan gerhana di sana sekitar empat kali lebih dalam, cukup untuk memisahkan panas dari pantulan dan mencari jejak oksida silikon di langit uap batuan.