Planet, na katerem se kamnine verjetno spreminjajo v ocean lave, je znanstvenikom pripravil presenečenje. Teleskop James Webb je razkril, da TOI-561 b po novi analizi odbija približno 75 odstotkov svetlobe svoje zvezde. Za nenavadnim pojavom bi se lahko skrivali oblaki iz mineralov, ki jih poznamo tudi na Zemlji.

Planet TOI-561 b, na katerem bi se lahko razprostiral ocean žareče lave, znanstvenike preseneča z izjemno odbojnostjo svetlobe. (slika: Dnevne Novice / AI-ilustracija)

Planet, ki svojo zvezdo obkroži v manj kot enajstih urah

Približno 280 svetlobnih let od Zemlje kroži TOI-561 b, kamniti planet iz skupine superzemelj, katerega polmer je približno 1,4-krat večji od Zemljinega. Njegovo leto traja manj kot enajst ur. Matični zvezdi je namreč tako blizu, da celoten obhod opravi v manj kot polovici zemeljskega dneva. Na površju bi lahko vladale temperature, pri katerih se kamnine talijo, zato astronomi domnevajo, da velik del planeta prekriva ocean magme. Verjetno je tudi plimsko zaklenjen, kar pomeni, da je proti zvezdi stalno obrnjena ista polovica. Takšne razmere bi morale biti izjemno neugodne za dolgotrajen obstoj atmosfere, saj lahko intenzivno zvezdno sevanje postopoma odnaša pline v vesolje. Toda TOI-561 b morda ni razgaljen kamniti svet. NASA je decembra 2025 predstavila dokaze o verjetni gosti atmosferi nad staljeno površino, nova analiza pa je ponudila dodatno pojasnilo za nepričakovane temperaturne razmere na njegovi osvetljeni strani.

Raziskovalci Univerze Waterloo so 26. oktobra 2026 predstavili ugotovitve, po katerih planet v vesolje odbija približno tri četrtine prejete zvezdne energije. Za tako vroč kamniti svet je to nenavadno veliko. Visoka odbojnost bi lahko pojasnila, zakaj se njegova dnevna polovica ne segreje toliko, kot bi pričakovali glede na bližino zvezde: precejšen del energije se namreč odbije, še preden bi lahko prispeval k segrevanju planeta.

James Webb je planet spremljal 37 ur

Ključ do novega odkritja niso bile fotografije površja, temveč izjemno natančne meritve infrardečega sevanja. Mednarodna skupina astronomov je s spektrografom NIRSpec na teleskopu James Webb maja 2024 približno 37 ur neprekinjeno opazovala sistem TOI-561. V tem času je planet opravil skoraj štiri obhode okoli svoje zvezde, kar je raziskovalcem omogočilo spremljanje sprememb sevanja skozi različne orbitalne faze.

Po pojasnilih University of Waterloo so astronomi uporabili metodo fazne krivulje. Z merjenjem drobnih sprememb infrardeče svetlosti celotnega sistema so ugotavljali, kako se toplotno sevanje planeta spreminja, ko proti Zemlji kaže različne dele svoje površine. Teleskop sicer ne more neposredno razločiti podrobnosti na tako oddaljenem planetu, vendar lahko takšne meritve razkrijejo pomembne razlike med njegovo dnevno in nočno polovico.

Prav primerjava obeh strani je pokazala, da običajna razlaga ne zadostuje. Če bi bila razmeroma nizka temperatura dnevne polovice predvsem posledica prenosa toplote na nočno stran, bi morala biti slednja občutno toplejša. Podatki niso podprli tako učinkovitega prenosa energije. Raziskovalci so zato pri razlagi temperaturnega ravnovesja upoštevali še možnost, da se velik delež zvezdnega sevanja odbije nazaj v vesolje.

Odbojnost, primerljiva z Venero

Rezultat je presenetljiv tudi v primerjavi s planeti našega Osončja. Nova analiza za TOI-561 b ocenjuje Bondov albedo na približno 0,74, kar pomeni, da naj bi v povprečju odbijal okoli 74 odstotkov vsega vpadnega zvezdnega sevanja. Vrednost, zaokrožena na 75 odstotkov, je primerljiva z odbojnostjo Venere, čeprav gre za svetova z zelo različnimi razmerami. Pomembno je tudi, da gre za oceno energijske odbojnosti, izpeljano iz opazovanj in modelov, ne za neposredno fotografirano ali spektralno potrjeno oblačno odejo.

Venerino ozračje je pretežno sestavljeno iz ogljikovega dioksida, njene oblake pa tvorijo kapljice žveplove kisline. Pri bistveno bolj vročem TOI-561 b bi lahko podobno vlogo opravljali delci mineralnih spojin, med njimi silicijev dioksid (SiO₂) in magnezijev silikat (MgSiO₃). Če takšni oblaki res obstajajo, bi lahko učinkovito odbijali zvezdno svetlobo in zmanjšali količino energije, ki doseže globlje plasti ozračja oziroma površje. Računalniški modeli dopuščajo njihov nastanek na območjih, kjer temperatura omogoča kondenzacijo ustreznih snovi, tudi blizu prehoda med stalno osvetljeno in temno polovico planeta.

Ob tem ostaja bistvena omejitev: mineralnih oblakov astronomi še niso neposredno potrdili. Njihova predlagana sestava je ena od razlag, ki se ujemajo z ocenjenim energijskim ravnovesjem. Ali se v atmosferi TOI-561 b res zadržujejo silikatni delci in kako so razporejeni, bodo morale pokazati nadaljnje raziskave.

Atmosfera spreminja temperaturno sliko planeta

Oddaljenost od zvezde sama po sebi še ne pove, kako vroč bo planet. Pomembno je tudi, koliko sevanja absorbira, kako gosta je njegova atmosfera in kako učinkovito se toplota prenaša med posameznimi območji. Na plimsko zaklenjenih svetovih je to še posebej izrazito, saj ena polovica stalno prejema zvezdno svetlobo, druga pa ostaja v temi. Atmosferski vetrovi lahko toploto prenašajo med obema stranema, oblaki pa spreminjajo količino energije, ki jo planet sploh sprejme. Kombinacija teh procesov lahko ustvari precej drugačno temperaturno sliko od tiste, ki bi jo napovedal preprost model brez atmosfere.

Kako pomembno je razumevanje takšnih procesov, kažejo tudi opazovanja planeta WASP-17b. Astronomi so s teleskopom James Webb pri njem preučevali izrazite temperaturne razlike v atmosferi oddaljenega planeta. WASP-17b je sicer plinasti velikan, TOI-561 b pa kamnita superzemlja, zato njunih razmer ni mogoče neposredno enačiti. Oba primera vendarle opozarjata, da za razlago temperatur eksoplanetov ni dovolj poznati zgolj njihovega položaja glede na zvezdo.

Pri TOI-561 b ostaja neznana tudi natančna sestava plinske ovojnice. Med možnimi sestavinami raziskovalci obravnavajo ogljikov dioksid in žveplov dioksid, vendar razpoložljivi podatki še ne omogočajo zanesljive določitve njunih deležev. Nova analiza tako predvsem zožuje nabor možnih razlag energijskega ravnovesja in podpira možnost, da atmosfera pomembno vpliva na infrardeče sevanje, ki ga zaznava teleskop.

Ali ocean magme obnavlja atmosfero?

Če ima TOI-561 b res gosto atmosfero, se pojavi še eno vprašanje: kako jo je lahko ohranil več milijard let tako blizu svoje zvezde? Intenzivno sevanje lahko iz zgornjih plasti ozračja postopoma odnaša pline, zato bi pričakovali, da bo tako močno obsevan kamniti planet sčasoma izgubil vsaj pomemben del prvotne atmosfere. Možna razlaga se skriva pod njegovim površjem. V staljeni notranjosti bi bile lahko raztopljene hlapne snovi, ki se sproščajo v ozračje in nadomeščajo del izgubljenih plinov. Podoben osnovni proces poznamo na Zemlji pri vulkanskem izplinjevanju, vendar bi bil njegov obseg na svetu z morebitnim obsežnim oceanom magme lahko povsem drugačen.

Obstaja tudi možnost, da je planet že med nastajanjem pridobil veliko zalogo hlapnih snovi, ki se je ohranila oziroma se postopoma sprošča iz notranjosti. Kot izhaja iz predstavitve raziskovalcev Univerze Birmingham, ki jo je objavil ScienceDaily, je razumevanje izvora in obstojnosti takšne atmosfere pomembno tudi za širšo sliko razvoja kamnitih planetov v neposredni bližini njihovih zvezd. Za zdaj še ni mogoče zanesljivo določiti, kateri proces je pri TOI-561 b prevladujoč ali kako dolgo bi lahko ohranjal njegovo plinsko ovojnico.

Kaj odkritje pomeni za druge kamnite planete?

TOI-561 b zaradi ekstremnih temperatur ni verjeten kandidat za življenje, kakršno poznamo na Zemlji. Za astronomijo pa je dragocen prav zato, ker omogoča preverjanje meja obstoječih modelov. Močno obsevani kamniti planeti naj bi praviloma težko ohranjali goste atmosfere, toda opazovanja tega sveta kažejo, da je lahko njihov razvoj precej bolj zapleten. Pri razumevanju takšnih planetov bo treba poleg zvezdnega sevanja upoštevati tudi sestavo atmosfere, morebitne oblake in izmenjavo snovi med notranjostjo ter ozračjem.

Raziskava Samuela Boucherja, Lise Dang in sodelavcev, objavljena v znanstveni reviji The Astronomical Journal, združuje infrardeča opazovanja z modeli prenosa toplote in atmosferskih procesov. Rezultati podpirajo razlago, da je energijsko ravnovesje planeta povezano z visoko odbojnostjo in razmeroma omejenim prenosom toplote med dnevno in nočno polovico. Mineralni oblaki ostajajo ena od možnih razlag, ki jih bodo morale potrditi prihodnje meritve. Če se bo izkazalo, da je takšna razlaga pravilna, bi to pomenilo pomemben korak pri razumevanju atmosfer izjemno vročih kamnitih planetov.

TOI-561 b tako ne preseneča le zaradi morebitnega oceana lave, temveč predvsem zaradi energije, ki je po novi analizi morda sploh ne absorbira. Ali so za to res odgovorni mineralni oblaki, ostaja odprto vprašanje. Že zdaj pa planet kaže, da je lahko tudi svet v neposredni bližini zvezde precej bolj zapleten, kot so nakazovale preproste temperaturne napovedi.