हबलने टिपली लाव्हा-जगाची चमक

काही खडकाळ ग्रह आपल्या ताऱ्यांच्या इतक्या जवळून फिरतात की आपल्या सूर्यमालेत त्यांना कोणताही समकक्ष नाही. खगोलशास्त्रज्ञ त्यांना लाव्हा-जगे म्हणतात: पृथ्वीच्या त्रिज्येच्या सुमारे 1.9 पटीपेक्षा लहान ग्रह, ज्यांचा ताऱ्याखालील पृष्ठभाग 1,500 केल्विनपेक्षा अधिक तापतो. ते आपल्या ताऱ्याकडे नेहमी एकच बाजू करून असतील अशी अपेक्षा आहे, त्यामुळे त्यांची दिवसाची बाजू कायमची होरपळलेली राहते — मॅग्माच्या महासागराइतकी गरम, आणि कदाचित बाष्पीभूत खडकाच्या विरळ वातावरणासह.

TOI-2431 b हे याचे टोकाचे उदाहरण आहे. तो उशिरा K बटू (late K dwarf) प्रकारच्या जवळच्या एका ताऱ्याभोवती 5.4 तासांत फिरतो, ज्यांची त्रिज्या आणि वस्तुमान दोन्ही मोजले गेले आहेत अशा ग्रहांमधील हा सर्वात लहान ज्ञात आवर्तकाल आहे. तो पृथ्वीपेक्षा 1.53 पट रुंद आणि सुमारे 6.2 पट वजनदार आहे, आणि त्याची घनता मुख्यतः खडकाळ जगाशी सुसंगत आहे. त्याच्या ताऱ्याखाली, त्याच्या पृष्ठभागाला सुमारे 2,850 केल्विनपर्यंत पोहोचण्याइतकी ऊर्जा मिळेल.

नाहीसा होणारा ग्रह पाहताना

ग्रह आपल्या ताऱ्याच्या मागून जातो, तेव्हा प्रणालीचा एकूण प्रकाश नेमका तितक्याच प्रमाणात घटतो, जितका प्रकाश तो ग्रह स्वतः उत्सर्जित किंवा परावर्तित करत होता. हे दुय्यम ग्रहण (secondary eclipse) ग्रहाच्या दिवसाच्या बाजूचा प्रकाश मोजते. संपूर्ण कक्षेभर प्रकाशाचा मागोवा घेतल्यास — म्हणजे कला-वक्र (phase curve) — रात्रीच्या बाजूपर्यंत किती उष्णता पोहोचते हेही दिसते.

हार्वर्ड आणि स्मिथसोनियन सेंटर फॉर ॲस्ट्रोफिजिक्सचे सेबॅस्टियन झीबा आणि 20 सह-लेखकांनी 4 फेब्रुवारी 2022 रोजी घेतलेल्या हबल निरीक्षणांचे विश्लेषण केले; ही निरीक्षणे दुर्बिणीच्या 11 परिभ्रमणांमध्ये आणि ग्रहाच्या सुमारे तीन परिभ्रमणांमध्ये, निकट-अवरक्त प्रकाशात (1.1 ते 1.6 मायक्रोमीटर) पसरलेली होती. त्यांनी ती NASA च्या TESS उपग्रहाच्या माहितीशी जोडली, ज्याने 2020 ते 2023 दरम्यान दृश्य प्रकाशात हा तारा पाहिला होता.

अगदी अंधुक घट

हबलने 69 दशलक्षांश भाग (+14/−13) खोलीचे ग्रहण शोधले — ग्रहाची दिवसाची बाजू ताऱ्याच्या निकट-अवरक्त प्रकाशाच्या दहा-हजारांश भागापेक्षाही कमी प्रकाशाने चमकते. त्याच माहितीच्या दुसऱ्या, स्वतंत्र विश्लेषणात 60 ± 14 ppm आढळले. TESS दृश्य प्रकाशात 37 ± 10 ppm देतो. लेखक याचे वर्णन हबलने शोधलेले खडकाळ बहिर्ग्रहाचे पहिले दुय्यम ग्रहण असे करतात.

मोजलेल्या TESS आणि हबल ग्रहण-खोल्या (बिंदू) शक्य तितक्या उष्ण दिवसाच्या बाजूच्या वक्राजवळ (भरीव काळी रेषा) आहेत, संपूर्ण ग्रहावर उष्णता पसरलेल्या स्थितीपेक्षा (ठिपक्यांची रेषा) खूप वर. — आकृती 2, Zieba et al. (2026), arXiv:2609.31966.

शक्य तितका उष्ण

तो सर्व प्रकाश उष्णता असेल, तर दोन्ही मोजमापे मिळून दिवसाच्या बाजूचे तापमान 2,524 केल्विन (+77/−84) मिळते. हे 2,574 केल्विन या सैद्धांतिक कमालीच्या 98% आहे — ग्रहाने काहीच परावर्तित केले नसते आणि आपली सर्व उष्णता दिवसाच्या बाजूलाच ठेवली असती तर अपेक्षित असलेले मूल्य. कला-वक्रही याला दुजोरा देतो: तो मोजता येईल असा कोणताही प्रकाश न देणाऱ्या रात्रीच्या बाजूशी, आणि अगदी ताऱ्याखाली असलेल्या सर्वाधिक उष्ण बिंदूशी सुसंगत आहे.

दिवसाची बाजू मोजलेले खडकाळ बहिर्ग्रह: TOI-2431 b (तारा) कमाल तापमानाच्या रेषेवर बसतो, तर इतर अनेक लाव्हा-जगे त्याखाली येतात. — आकृती 4, Zieba et al. (2026), arXiv:2609.31966.

यामुळे TOI-2431 b वेगळा ठरतो. आतापर्यंत निरीक्षण केलेल्या अनेक लाव्हा-जगांच्या, 55 Cancri e आणि K2-141 b सह, दिवसाच्या बाजू त्यांच्या कमालीपेक्षा लक्षणीयरीत्या थंड आहेत, जे उष्णता वाहून नेणाऱ्या वातावरणाचे, परावर्तक पृष्ठभागांचे किंवा ढगांचे लक्षण आहे. TOI-2431 b मध्ये असे वर्तन दिसत नाही.

परावर्तनाचा प्रश्न

लेखक एक इशारा स्पष्टपणे मांडतात. या तरंगलांबींवर, परावर्तित ताराप्रकाश आणि ग्रहाची स्वतःची उष्ण चमक सारखीच दिसतात. पृष्ठभाग प्रकाशाचा अगदी 10% भाग जरी परावर्तित करत असेल — सिलिकेट खडकांच्या प्रयोगशाळेतील मोजमापांवरून प्रेरित मूल्य — तर प्रत्येक पट्ट्यात परावर्तनाचा वाटा सुमारे 11 ppm असेल, आणि दिवसाची बाजू सुमारे 2,400 केल्विनच्या जवळ असेल. अधिक परावर्तक, अधिक थंड उत्तरेही शक्य आहेत.

ताऱ्याखाली जास्तीत जास्त सुमारे 20 मिलिबार दाब आणि सोडियम हा मुख्य वायू असलेल्या बाष्पीभूत-खडक वातावरणाचे एक प्रारूपही माहितीशी जुळते, पण त्याला उघड्या, चमकणाऱ्या खडकापासून अद्याप वेगळे करता येत नाही.

वेबची प्रतीक्षा

यातून मार्ग आहे अधिक लांब तरंगलांबींचा, जिथे उष्णतेचे वर्चस्व असते आणि परावर्तन क्षीण होते. जेम्स वेब अवकाश दुर्बीण आपल्या MIRI उपकरणाने सुमारे 5 ते 12 मायक्रोमीटरदरम्यान, दोन ग्रहणांसह, 10.6 तासांची एक संपूर्ण कक्षा पाहणार आहे. तिथे ग्रहण सुमारे चारपट खोल असेल असे भाकीत चमू करतो, जे उष्णता आणि परावर्तन वेगळे करण्यास आणि खडक-बाष्पाच्या आकाशात सिलिकॉन ऑक्साइडच्या ठशांचा शोध घेण्यास पुरेसे आहे.