מאובן סלעי הקרוב מאוד אל כוכבו, שככל הנראה מכוסה באוקיינוס של סלע מותך, נראה עטוף בענני זכוכית של מינרלים מבהיקים, על פי תצפיות חדשות מחללית ג'יימס ווב של נאס"א. הפלאנטה, TOI-561 ב', משקפת כ-75% מהאור שנפגע בה על ידי הכוכב שלה, בערך כפי שראתה ונוס, לפי דיווחים בכתב העת Astronomy Journal, בהודעה שפרסמה אוניברסיטת ברמינגהם ב-27 באוקטובר.
התגלית מוסיפה לפאזל – כוכב קטן שנשחק על ידי קרינה כה חזקה כזו אמור היה לאבד את כל האטמוספירה שלו מזמן. במקום זה, הנתונים החדשים מחזקים את ההשערה ש־TOI-561 ב' עדיין מחזיקה באטמוספירה עבה, שמונעת כנראה על ידי גזים הנפלטים מתוך האוקיינוס המגמתי שלה, ומאזנים את החום והאור שמגיעים אליה.
עולמות הלבה של סוג זה מציעים חלון אל שלב שהכוכבים הסלעיים, כולל כדור הארץ הקדום, עשויים לעבור דרכו. לימוד כיצד האטמוספירה של כוכב כמו TOI-561 ב' שורדת יכול לסייע למדענים להבין כיצד עולמות סלעיים שומרים על אוויר ומים לאורך זמן.
כוכב קריר ובהיר יותר ממה שציפה
TOI-561 ב' נמצא כ־280 שנות אור מכדור הארץ, והוא מעט גדול יותר מכדור הארץ — בערך ב־1.4 מפחות מרוחבו ועוד כ־2.2 מולותים משקלו. הוא מקיף כוכב עתיק, בן לפחות 10 מיליארד שנים, בזמן של כ־10.7 שעות, הקרוב בהרבה למסלול חור הומנדי סביב השמש.
הצפיפות של הכוכב, כ־4.3 גרם לכל ס"מ מעוקב, נמוכה יותר ממה שהיית צפוי עבור תערובת של סלע וברזל כדוגמת כדור הארץ. האסטרונום ג'ונאה טסקה מאוניברסיטת קרנגי סיינטיס אמרה כי צפיפות נמוכה זו מייחדת את הכוכב, והיא עשויה להצביע על ליבה תורכית קטנה יותר. הכוכב העתיק, חסר הברזל שלו, מציע שהכוכב נוצר מוקדם בהיסטוריית הגלקסיה מתוך חומרים אחרים מן המערכת השמש שלנו.
הכלי NIRSpec של Webb עקב אחר הכוכב במשך כ־37 שעות, כמעט ארבעה מסבים שלמים, ומדד איך האור שלו משתנה כאשר הוא משלים כרכים סביב הכוכב. שיטה זו, המכונה "עקומת שלב" מאפשרת אסטרונומים למדוד גם את חצי הכדור ביום וגם את חצי הלילה של הכוכב. המנהלת המדעית של הפרויקט, ליסה דאנג מאוניברסיטת ווטרלו, אמרה כי לפי הממצאים, הכוכב משקף כמות משמעותית של אור מאנרגיית כוכבו, לפי מדע חדש.
הטמפרטורה של צד היום נמדדה בכ־2,050 קלווין, שהם בסביבות 3,200 מעלות פרנהייט, על פי הטיוטה שפורסמה באיריב. לכוכב חסר אוויר ואפלה בקו מסלול זה צפוי היה להיות בטמפרטורות בסביבות 3,200 קלווין — יותר מ־1,000 מעלות חם יותר. מציאות של אטמוספירה בהירה עם אלבדו גבוה, שמשקף את האור ומפזרת את החום, יכולה להסביר את ההבדל הזה.
עננים מזכוכית מותכת של סיליקה ומגנזיום
הצוות השווה את הנתונים למודלים אקלימיים ומצא כי עננים של סיליקה דו־חמצנית, שמהווה את המרכיב העיקרי בזכוכית ובחול, וגליקוזיד של מגנזיום, יכולים לייצר את ההשתקפות הגבוהה שנצפתה. חומרים אלה הם אותם מינרלים המרכיבים סלע על כדור הארץ, ומצטברים כטיפות או גרגרים מזכוכית באוויר החם מאוד.
העננים פועלים כמו קרם הגנה עולמי, שמשקף את האור לפני שהוא מגיע לפני השטח המותך. אך ההרכב של העננים נבנה בתוצאות מודלים, ולא באיתור ישיר, וההשתקפות עצמה מוערכת לפי כמה חום הכוכב נראה כי הוא סופג ומפזר.
אנז'לי פייט, פרופסור רשמית לאסטרונומיה באוניברסיטת ברמינגהם והחברה בחוקרת המאמר, אמרה בהודעה כי אסטרונומים היו מצפים לכוכב סלעי כה מואר וחשוף לשמש, ואילו ההוכחות מצביעות לכיוון אחר.
ונוס או יופיטר במידות גדולות
הרעיון המרכזי הוא שהאוקיינוס המגמתי מתפקד ככמעט הר געש עולמי, שמפנה באופן מתמשך גזים שמחליפים את אלה שהכוכב מסלק. תוצאות מוקדמות של Webb, שפורסמו בדצמבר 2025, כבר מצאו סימנים של אטמוספירה עבה ועשירה בוולטרים על TOI-561 ב', עם שותף למחקר, טים ליכטנברג מאוניברסיטת גרונינגן, שביטא כי היא דומה מאוד לוונוס.
שאלה פתוחה היא מה הרכב האטמוספירה — אופציה היא אטמוספירה עבה של פחמן דו־חמצני, בדומה לוונוס, אך חמה הרבה יותר. אופציה אחרת היא אטמוספירה של דו־גופרית, הגז הוולקני שמכסה את הירח היופיטראי יופיטר, שנמצא בשאלת עדיפות על פני השאלה האם האטמוספירה מורכבת בעיקר מפחמן דו־חמצני או מפחמן וגופרית.
דאנג אמר כי השאלה הקריטית הבאה היא:
מחקר מחשבים משותף שבוצע על ידי כמה מהחוקרים באותן קבוצות מצא כי שתי האפשרויות סבירות, וההבדל המרכזי תלוי בכמות הגופרית שהכוכב מכיל. מאמר זה פורסם מראש, וכעת המומחים עדיין אינם מאשרים את מצב הביקורת המדעית שלו.
הגבלות של ההוכחות והמשך התצפיות
עדיין לא זוהה גז ספציפי באטמוספירת TOI-561 ב'. הענני סיליקט, ההשתקפות בוונוס-like והגזים המפושטים מתוך המגמה המגמתי הם ההסברים הטובים ביותר לתוצאות, אך כולן מבוססות על מודלים שנבנו על סמך קבוצה אחת בלבד של תצפיות שבוצעו במאי 2024.
תצפיות באמצעות אורכי גל ארוכים יותר של אינפרא אדום, למשל באמצעות המכשיר MIRI של Webb, עשויות לגלות חותמות של פחמן דו־חמצני ולעזור באופן סופי לשאול האם המערכת דומה יותר לוונוס או ליופיטר. אף תצפית כזו לא נקבעה בפומבי עד כה. חוקרים עצמאיים מחוץ לקבוצת המחקר עדיין לא הגיבו בפומבי על התוצאות.
המחקר נתמך על ידי נאס"א, באמצעות המכון למדעי הטלסקופ החלקי, הסוכנות הקנדית לחלל, ומועצת המדעים וההנדסה של קנדה. צוות המחקר כולל אוניברסיטאות מממלכה המאוחדת, קנדה, ארה"ב, אוסטרליה והולנד.
המסקנה: התצפית הארוכה ביותר שנעשה על TOI-561 ב' על ידי Webb מצביעה על אטמוספירה בהירה ומישורית שמצללת פני משטח מותך שככל הנראה צריך להיות חשוף ומרוחק. העננים והגזים עדיין מנובים בתוצאות, ולא חתומים באופן סופי, והבדיקה הבאה תבחן האם הפחמן דו־חמצני או הגופרית הם הכוכבים המרכזיים בשמיים שלו.
