ஒரு எரிமலைக்குழம்பு உலகின் ஒளிர்வை ஹப்பிள் பிடிக்கிறது

சில பாறைக் கோள்கள் தங்கள் நட்சத்திரங்களுக்கு மிக அருகில் சுற்றுவதால், நமது சூரியக் குடும்பத்தில் அவற்றுக்கு இணையே இல்லை. வானியலாளர்கள் அவற்றை எரிமலைக்குழம்பு உலகங்கள் (lava worlds) என்கின்றனர்: பூமியின் ஆரத்தைவிடச் சுமார் 1.9 மடங்குக்கும் சிறிய கோள்கள், நட்சத்திரத்துக்குக் கீழுள்ள அவற்றின் மேற்பரப்பு 1,500 கெல்வினைத் தாண்டுகிறது. அவை எப்போதும் தங்கள் நட்சத்திரத்துக்கு ஒரே முகத்தைக் காட்டும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது; எனவே அவற்றின் பகல் பக்கம் நிரந்தரமாகச் சுட்டெரிக்கிறது — மாக்மா கடலுக்குப் போதுமான வெப்பம், ஒருவேளை ஆவியான பாறையின் மெல்லிய வளிமண்டலமும்.

TOI-2431 b ஒரு தீவிர எடுத்துக்காட்டு. அது late K dwarf எனப்படும் வகையைச் சேர்ந்த அருகிலுள்ள ஒரு நட்சத்திரத்தை 5.4 மணி நேரத்தில் சுற்றுகிறது; ஆரமும் நிறையும் இரண்டும் அளக்கப்பட்ட கோள்களில் அறியப்பட்ட மிகக் குறுகிய சுற்றுக்காலம் இது. அது பூமியைவிட 1.53 மடங்கு அகலமும் சுமார் 6.2 மடங்கு நிறையும் கொண்டது; பெரும்பாலும் பாறையாலான உலகுக்கு ஒத்த அடர்த்தியுடன். அதன் நட்சத்திரத்துக்குக் கீழ், அதன் மேற்பரப்பு சுமார் 2,850 கெல்வினை எட்டப் போதுமான ஆற்றலைப் பெறும்.

ஒரு கோள் மறைவதைக் கவனித்தல்

ஒரு கோள் தன் நட்சத்திரத்துக்குப் பின்னால் செல்லும்போது, அமைப்பின் மொத்த ஒளி, கோள் தானே உமிழ்ந்த அல்லது எதிரொளித்த அளவுக்குச் சரியாகக் குறைகிறது. இந்த இரண்டாம் மறைப்பு (secondary eclipse) கோளின் பகல் பக்க ஒளியை அளக்கிறது. ஒரு முழுச் சுற்றின் மீதும் ஒளியைப் பின்தொடர்வது — கட்ட வளைவு (phase curve) — இரவுப் பக்கத்துக்கு எவ்வளவு வெப்பம் செல்கிறது என்பதையும் காட்டுகிறது.

ஹார்வர்ட் & ஸ்மித்சோனியன் வானியற்பியல் மையத்தைச் சேர்ந்த செபாஸ்டியன் ஸீபாவும் 20 இணை ஆசிரியர்களும், 4 பிப்ரவரி 2022 அன்று எடுக்கப்பட்ட ஹப்பிள் அவதானிப்புகளைப் பகுப்பாய்ந்தனர்; அவை தொலைநோக்கியின் 11 சுற்றுகளையும் கோளின் சுமார் மூன்று சுற்றுகளையும் உள்ளடக்கியவை, அண்மை அகச்சிவப்பு ஒளியில் (1.1 முதல் 1.6 மைக்ரோமீட்டர்). 2020-க்கும் 2023-க்கும் இடையே நட்சத்திரத்தைக் கண்ணுறு ஒளியில் கவனித்த NASA-வின் TESS செயற்கைக்கோளின் தரவுடன் அவற்றை இணைத்தனர்.

மிக மங்கலான சரிவு

ஹப்பிள் மில்லியனுக்கு 69 பகுதிகள் (+14/−13) ஆழத்துடன் மறைப்பைக் கண்டறிந்தது — கோளின் பகல் பக்கம் நட்சத்திரத்தின் அண்மை அகச்சிவப்பு ஒளியின் பத்தாயிரத்தில் ஒரு பங்குக்கும் குறைவாக ஒளிர்கிறது. அதே தரவின் இரண்டாவது, சுயாதீனப் பகுப்பாய்வு 60 ± 14 ppm கண்டது. TESS கண்ணுறு ஒளியில் 37 ± 10 ppm தருகிறது. இதை ஹப்பிளால் கண்டறியப்பட்ட ஒரு பாறை வெளிக்கோளின் முதல் இரண்டாம் மறைப்பு என்று ஆய்வாளர்கள் விவரிக்கின்றனர்.

அளக்கப்பட்ட TESS, ஹப்பிள் மறைப்பு ஆழங்கள் (புள்ளிகள்), சாத்தியமான மிக வெப்பமான பகல் பக்கத்துக்கான வளைவுக்கு (திடமான கருப்புக் கோடு) அருகிலும், வெப்பம் முழுக் கோளிலும் பரவும் நிலைக்கு (புள்ளிக் கோடு) வெகு மேலேயும் உள்ளன. — படம் 2, Zieba et al. (2026), arXiv:2609.31966.

எவ்வளவு சூடாக முடியுமோ அவ்வளவு

அந்த ஒளி முழுவதும் வெப்பம் என்றால், இரண்டு அளவீடுகளும் சேர்ந்து 2,524 கெல்வின் (+77/−84) பகல் பக்க வெப்பநிலையைத் தருகின்றன. இது 2,574 கெல்வின் என்ற கோட்பாட்டு அதிகபட்சத்தின் 98% — கோள் எதையும் எதிரொளிக்காமல், தன் வெப்பம் முழுவதையும் பகல் பக்கத்திலேயே வைத்திருந்தால் எதிர்பார்க்கப்படும் மதிப்பு. கட்ட வளைவும் ஒத்துப்போகிறது: அளக்கக்கூடிய ஒளி எதையும் வெளியிடாத இரவுப் பக்கத்துடனும், நட்சத்திரத்துக்குச் சரியாகக் கீழே உள்ள வெப்பமான புள்ளியுடனும் அது ஒத்துப்போகிறது.

பகல் பக்கம் அளக்கப்பட்ட பாறை வெளிக்கோள்கள்: TOI-2431 b (நட்சத்திரம்) அதிகபட்ச வெப்பநிலைக் கோட்டில் அமர்ந்துள்ளது; வேறு பல எரிமலைக்குழம்பு உலகங்கள் அதற்குக் கீழே விழுகின்றன. — படம் 4, Zieba et al. (2026), arXiv:2609.31966.

இது TOI-2431 b-ஐத் தனித்துக் காட்டுகிறது. இதுவரை கவனிக்கப்பட்ட பல எரிமலைக்குழம்பு உலகங்கள், 55 Cancri e, K2-141 b உட்பட, தங்கள் அதிகபட்சத்தைவிடக் கணிசமாகக் குளிர்ந்த பகல் பக்கங்களைக் கொண்டுள்ளன; இது வெப்பத்தைக் கடத்திச் செல்லும் வளிமண்டலம், எதிரொளிக்கும் மேற்பரப்புகள் அல்லது மேகங்களின் அடையாளம். TOI-2431 b அந்த நடத்தையைப் பகிர்வதாகத் தெரியவில்லை.

ஓர் எதிரொளிப்புச் சிக்கல்

ஆய்வாளர்கள் தெளிவாகச் சொல்லும் ஓர் எச்சரிக்கை உள்ளது. இந்த அலைநீளங்களில், எதிரொளிக்கப்பட்ட நட்சத்திர ஒளியும் கோளின் சொந்த வெப்ப ஒளிர்வும் ஒன்றுபோலத் தெரிகின்றன. மேற்பரப்பு ஒளியின் 10%-ஐ எதிரொளித்தாலும் — சிலிக்கேட் பாறைகளின் ஆய்வக அளவீடுகளால் உந்தப்பட்ட மதிப்பு — எதிரொளிப்பு ஒவ்வொரு பட்டையிலும் சுமார் 11 ppm பங்களிக்கும், பகல் பக்கம் 2,400 கெல்வினுக்கு அருகில் இருக்கும். அதிகம் எதிரொளிக்கும், குளிர்ந்த தீர்வுகள் இன்னும் சாத்தியமே.

நட்சத்திரத்துக்குக் கீழே அதிகபட்சம் சுமார் 20 மில்லிபார் அழுத்தமும், சோடியத்தை முதன்மை வாயுவாகவும் கொண்ட ஆவியான பாறை வளிமண்டல மாதிரியும் தரவுடன் பொருந்துகிறது, ஆனால் வெறும் ஒளிரும் பாறையிலிருந்து அதை இன்னும் வேறுபடுத்த முடியாது.

வெப்புக்காகக் காத்திருத்தல்

வழி நீண்ட அலைநீளங்கள்தான்; அங்கே வெப்பம் ஆதிக்கம் செலுத்துகிறது, எதிரொளிப்பு மங்குகிறது. ஜேம்ஸ் வெப் விண்வெளித் தொலைநோக்கி தன் MIRI கருவியால், சுமார் 5 முதல் 12 மைக்ரோமீட்டர் வரை, இரண்டு மறைப்புகள் உட்பட ஒரு முழு 10.6 மணி நேரச் சுற்றைக் கவனிக்கத் திட்டமிடப்பட்டுள்ளது. அங்கே சுமார் நான்கு மடங்கு ஆழமான மறைப்பைக் குழு கணிக்கிறது; வெப்பத்தை எதிரொளிப்பிலிருந்து பிரிக்கவும், பாறை-ஆவி வானில் சிலிக்கான் ஆக்சைடுகளின் தடயங்களைத் தேடவும் அது போதுமானது.