«ХАББЛ» ПОЙМАЛ СВЕЧЕНИЕ ЛАВОВОГО МИРА
Некоторые каменистые планеты обращаются так близко к своим звёздам, что в Солнечной системе у них нет аналогов. Астрономы называют их лавовыми мирами: это планеты радиусом меньше примерно 1,9 земного, поверхность которых в точке под звездой нагрета выше 1500 кельвинов. Предполагается, что они всегда повёрнуты к звезде одной стороной, так что их дневное полушарие постоянно раскалено — достаточно, чтобы там был океан магмы и, возможно, тонкая атмосфера из испарённых горных пород.
TOI-2431 b — крайний пример. Она обращается вокруг близкой звезды типа поздний K-карлик за 5,4 часа — это самый короткий период среди известных планет, у которых измерены и радиус, и масса. Она в 1,53 раза шире Земли и примерно в 6,2 раза массивнее, а её плотность согласуется с преимущественно каменистым составом. В точке под звездой её поверхность получала бы достаточно энергии, чтобы нагреться примерно до 2850 кельвинов.
Как исчезает планета
Когда планета проходит за своей звездой, общий блеск системы падает ровно на ту величину, которую излучала или отражала сама планета. Такое вторичное затмение позволяет измерить свет дневной стороны планеты. Если же следить за блеском на протяжении всего оборота — это называется фазовой кривой, — можно понять, сколько тепла достигает ночной стороны.
Себастьян Зиба (Sebastian Zieba) из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики и 20 соавторов проанализировали наблюдения «Хаббла» от 4 февраля 2022 года, охватывающие 11 витков телескопа и около трёх оборотов планеты, в ближнем инфракрасном диапазоне (от 1,1 до 1,6 микрометра). Их объединили с данными спутника NASA TESS, наблюдавшего звезду в видимом свете с 2020 по 2023 год.
Слабейший из провалов
«Хаббл» зарегистрировал затмение глубиной 69 миллионных долей (ppm, +14/−13): дневная сторона планеты светит меньше чем на одну десятитысячную долю ближнего инфракрасного излучения звезды. Второй, независимый анализ тех же данных дал 60 ± 14 ppm. TESS даёт 37 ± 10 ppm в видимом свете. Авторы называют это первым вторичным затмением каменистой экзопланеты, обнаруженным «Хабблом».
Измеренные глубины затмения по TESS и «Хабблу» (точки) лежат вблизи кривой для максимально горячей дневной стороны (сплошная чёрная линия), намного выше случая, когда тепло распределено по всей планете (пунктир). — Рисунок 2, Zieba et al. (2026), arXiv:2609.31966.
Горячее некуда
Если весь этот свет — тепловое излучение, то два измерения вместе дают температуру дневной стороны 2524 кельвина (+77/−84). Это 98% от теоретического максимума в 2574 кельвина — значения, ожидаемого, если планета ничего не отражает и всё тепло остаётся на дневной стороне. Фазовая кривая с этим согласуется: она совместима с ночной стороной, не испускающей измеримого света, и с самой горячей точкой прямо под звездой.
Каменистые экзопланеты с измеренной дневной стороной: TOI-2431 b (звёздочка) лежит на линии максимальной температуры, тогда как несколько других лавовых миров оказываются ниже неё. — Рисунок 4, Zieba et al. (2026), arXiv:2609.31966.
Это выделяет TOI-2431 b. У нескольких лавовых миров, наблюдавшихся до сих пор, включая 55 Рака e и K2-141 b, дневная сторона заметно холоднее своего максимума — признак атмосферы, уносящей тепло, отражающей поверхности или облаков. TOI-2431 b, похоже, так себя не ведёт.
Проблема отражения
Есть оговорка, которую авторы прямо формулируют. На этих длинах волн отражённый свет звезды и собственное тепловое свечение планеты выглядят одинаково. Если поверхность отражает хотя бы 10% света — значение, навеянное лабораторными измерениями силикатных пород, — отражение добавит около 11 ppm в каждой полосе, и дневная сторона окажется ближе к 2400 кельвинам. Более отражающие и более холодные решения тоже остаются возможными.
Модель атмосферы из испарённых пород с давлением не более примерно 20 миллибар под звездой и натрием в качестве основного газа также согласуется с данными, но пока её нельзя отличить от голой раскалённой породы.
В ожидании «Уэбба»
Выход — более длинные волны, где доминирует тепловое излучение, а отражение ослабевает. Космический телескоп «Джеймс Уэбб» должен пронаблюдать полный 10,6-часовой оборот, включая два затмения, с помощью инструмента MIRI в диапазоне примерно от 5 до 12 микрометров. Команда предсказывает, что затмение там будет примерно в четыре раза глубже — достаточно, чтобы отделить тепло от отражения и поискать следы оксидов кремния в небе из паров горных пород.