En lavaplanet som borde vara naken sten reflekterar 74 procent av stjärnljuset

James Webb Space Telescope har upptäckt att en stenplanet täckt av smält lava, som kretsar så nära sin stjärna att ett år där varar mindre än ett halvt dygn på jorden, reflekterar ljus nästan lika bra som Venus. Webb följde planeten nästan hela dess omloppsbana och såg att den sänder tillbaka större delen av det stjärnljus som faller på den istället för att absorbera det.

Det borde inte hända. Lava är mörk, och en liten stenig värld som utsätts för så mycket strålning förväntades ha förlorat sin atmosfär för länge sedan och blivit en svart, bränd boll. En ljus planet innebär att något befinner sig ovanför magman: en tjock atmosfär, troligen med reflekterande moln av bergart som har kokat bort från ytan.

Det gör TOI-561 b till ett av de starkaste bevisen hittills för en stenig planet bortom solsystemet som har behållit sin atmosfär. JWST har granskat en rad små steniga planeter, de flesta runt röda dvärgstjärnor, och funnit mestadels bar klippa. Här verkar planeten med minst rätt till en atmosfär vara den som behållit den.

Studien, ledd av Samuel Boucher vid Université de Montréal med Lisa Dang från University of Waterloo som projektledare, publiceras i The Astronomical Journal. ’Vår upptäckt utmanar rådande teorier’, säger medförfattaren Anjali Piette vid University of Birmingham. ’Vi skulle förvänta oss att en kraftigt bestrålad stenplanet som TOI-561 b förlorat sin atmosfär för miljarder år sedan.’

Så vägde Webb ljuset från en planet den inte kan se

Webb kan inte fotografera TOI-561 b, som försvinner i skenet från sin stjärna omkring 280 ljusår bort i stjärnbilden Sextanten. Vad den kan göra är att med extrem precision mäta den sammanlagda infraröda glöden från stjärna och planet, och se hur den förändras när planeten rör sig.

Planeten är med största sannolikhet tidvattenlåst, med en sida i permanent dagsljus och den andra i permanent natt. När den kretsar ser Webb mer av den heta dagsidan och sedan mer av nattsidan. När planeten glider bakom stjärnan försvinner dess ljus, och storleken på detta fall ger dagsidans glöd direkt. Denna uppgång och nedgång över ett omlopp kallas en faskurva.

Teamet riktade Webbs NIRSpec-instrument mot systemet i cirka 37 timmar utan avbrott, och täckte nästan fyra omlopp, vid infraröda våglängder mellan ungefär 3 och 5 mikrometer. Planetens dagsida tillför bara några tiotals miljondelar till stjärnans ljus. För att isolera det modellerade forskarna även granulation, det långsamma kokningsmönstret på stjärnans yta som får dess ljusstyrka att flimra.

’Denna teknik, känd som faskurva, visade att planeten reflekterar en betydande mängd ljus från sin stjärna, och att värme fördelas runt planeten istället för att bara finnas på den belysta sidan’, säger Dang. ’Tillsammans pekar dessa på närvaron av en atmosfär.’

Varför siffrorna utesluter bar klippa

Argumentet är en energibalans. En mörk bar klippa på detta avstånd, som absorberar allt och inte flyttar någon värme till sin nattsida, borde ha en dagsida på nära 3 200 kelvin, ungefär 2 900 grader Celsius. Webb mätte omkring 2 050 kelvin på dagsidan, nära 1 780 grader Celsius, och ungefär 1 090 kelvin på nattsidan, omkring 820 grader Celsius. Bar klippa har inget sätt att värma sin permanenta natt.

Nattsidan är fortfarande inte varm nog att förklara den saknade energin, så det mesta måste reflekteras innan det absorberas. Från denna balans härleder teamet en Bond-albedo, andelen av det infallande stjärnljuset som en planet sänder tillbaka till rymden, på cirka 0,74, plus eller minus ungefär en tiondel. Venus, insvept i svavelsyramoln, ligger på omkring 0,77, jorden på cirka 0,3 och månen på ungefär 0,1. Laboratorietester visar att lava är en dålig reflektor, så det som reflekterar är inte marken.

En datormodell av planetens klimat stödde detta. Teamet testade atmosfärer av vattenånga, vatten med koldioxid och nästan ren syre vid yttryck upp till 10 bar, tio gånger jordens. En mörk bar klippa gav en faskurva långt större än den observerade, medan ljusa atmosfärer på 1 till 10 bar kom närmast, oavsett gassammansättning. Författarna misstänker att den verkliga atmosfären är ännu tjockare, eftersom planetens låga densitet pekar på ett djupt hölje och ett tunt lager skulle inte överleva miljarder år av denna strålning.

Moln gjorda av samma material som sand

De troliga reflektörerna är moln av silikatmineraler, den familj som inkluderar kvarts och vanlig sand. Dagsidan är tillräckligt het för att förånga berg från magmaoceanen, och där luften svalnar, nära gränsen till dagsidan, kan ångan kondensera till korn av kiseldioxid och magnesiumsilikat, som sprider ljus mycket effektivt vid de våglängder Webb använde.

Teamet testade det hårdaste fallet, en planet som inte reflekterar något och därför har den hetaste möjliga dagsidan. Moln bildades ändå på morgonsidan, tillräckligt ensamma för en Bond-albedo på cirka 0,24. Det tyder på en återkoppling: moln kyler dagsidan, kallare luft låter fler moln bildas, och planeten blir ljusare. Genom att vända bort ljuset minskar molnen också den energi som driver gas ut i rymden, och fungerar som ett solskydd för atmosfären själv. En liknande effekt har föreslagits för den heta Neptunusen LTT 9779 b, en av de mest reflekterande exoplaneterna som är kända.

Vad det inte avgör

Ingen vet vad atmosfären består av. Det kan vara ett tätt koldioxidtäcke, en mycket hetare Venus, eller rik på svaveldioxid som gaserna som strömmar ut från Jupiters vulkaniska måne Io. Klimatmodellerna passar vattenrika och syrerika blandningar ungefär lika bra, och författarna avstår från att rangordna dem.

De två NIRSpec-detektorerna är också oense. Den ena visar att den hetaste punkten är förskjuten västerut jämfört med modellernas förutsägelser, den andra en nattsida som är kallare än någon modell återger. Teamet säger att detta kan vara kvarvarande stjärnflimmer, kända drifter i en detektor, eller verkliga skillnader i moln eller gaser med våglängd. Temperaturerna vilar på ett smalt infrarött fönster som missar toppen av planetens glöd, så de är bästa uppskattningar.

Det djupaste problemet är varför atmosfären överhuvudtaget existerar. Flyktteori säger att en sådan superjord som bestrålas borde skalas av. Författarna listar fyra vägar: planeten föddes gasrik, som en mini-Neptunus; tunga sekundära atmosfärer läcker långsammare än lätta väteatmosfärer; planeten bildades längre ut och vandrade in sent, efter stjärnans våldsammaste ungdom; eller gaser instängda i den smälta inre delen sipprar tillbaka ut, magmaoceanen fungerar som en planetomspännande vulkan. Mer än en kan vara sann.

En stenig värld med för lite sten

TOI-561 b är den innersta av fyra kända planeter runt en stjärna som är något mindre och svalare än solen och omkring 10 miljarder år gammal, dubbelt så gammal som solen. Planeten är ungefär 1,4 gånger jordens bredd och 2,2 gånger dess massa, så den är mindre tät än jorden och än de flesta planeter på så täta banor, en tidig antydan om ett djupt lager av lättare material. Den kretsar omkring 35 gånger närmare sin stjärna än Merkurius gör till solen, på cirka 10,7 timmar, och får ungefär 4 700 gånger mer stjärnljus än jorden.

Vanliga frågor om TOI-561 b

Vad är TOI-561 b?

En stenig superjord omkring 280 ljusår bort, ungefär 1,4 gånger jordens bredd. Den kretsar runt sin stjärna på cirka 10,7 timmar, så nära att dess yta tros vara en global ocean av magma.

Har TOI-561 b en atmosfär?

Bevisen säger ja. Webb uppmätte en dagsida som är mycket svalare än bar klippa borde vara och en varm nattsida, vilket tillsammans kräver en tjock atmosfär som reflekterar ljus och flyttar värme runt planeten.

Kan en lavaplanet ha moln?

Troligen. På TOI-561 b kan bergånga från magmaoceanen kondensera till kiseldioxid- och magnesiumsilikatmoln där dagsidans luft svalnar, och dessa moln är den ledande förklaringen till dess Bond-albedo på cirka 0,74.

Kan något leva på TOI-561 b?

Nej. Med en dagsida på nära 1 800 grader Celsius och en yta av smält sten ligger planeten långt utanför alla områden där liv som vi känner det kan överleva. Dess värde ligger i vad den visar om hur steniga planeter behåller eller förlorar sin luft.

Vad som kommer härnäst

Samma Webb-data inkluderar ett transitspektrum, stjärnljus som filtrerats genom atmosfären när planeten korsade sin stjärna, vilket teamet kommer att analysera i en kommande artikel för att undersöka atmosfärens tjocklek, sammansättning och moln. De modellerar också hur inre och atmosfär utvecklades tillsammans för att se vilken flyktväg som passar.

Webb samlade in faskurvan under två dagar i maj 2024 inom observationsprogram 3860. En första analys av dagsidan, ledd av Johanna Teske vid Carnegie Institution for Science, offentliggjordes i december 2025 och visade att planeten är för sval för bar klippa. Artikeln om faskurvan publicerades online den 29 september 2026, och University of Birmingham tillkännagav resultatet den 26 oktober 2026.

Det avgörande testet är en faskurva med Webbs MIRI-instrument i mellaninfrarött, vilket skulle fastställa dagsides- och nattsidetemperaturer oberoende, påverkas mindre av stjärnflimmer och täcka 15-mikrometerbandet där koldioxid lämnar ett starkt avtryck. ’Att observera planeten vid längre våglängder med JWST skulle kunna ge oss insikter och hjälpa till att förklara hur en planet som är så het har hållit fast vid en atmosfär i miljarder år’, säger Dang.

Referens: Boucher et al., ”A Highly Reflective Atmosphere on the Lava World TOI-561b Revealed by JWST/NIRSpec Phase Curves,” The Astronomical Journal, 2026. DOI: 10.3847/1538-3881/ae9763

Taggar: astronomi, James Webb Space Telescope, exoplaneter, exoplaneters atmosfärer, lavaplanet, superjord