لقد أنشأ علماء الفلك أول خريطة ثلاثية الأبعاد لجو exoplanet باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لناسا. تكشف الخريطة تغيرات في درجات الحرارة على WASP-18b، وهو جوبيتر شديد الحرارة على بعد 400 سنة ضوئية. يمكن أن تمتد هذه التقنية الرائدة إلى دراسة كواكب صخرية أصغر حجمًا.
قاد باحثون من جامعة ماريلاند وجامعة كورنيل الدراسة، التي نُشرت في Nature Astronomy في 28 أكتوبر 2025. طبقوا رسم الخسوف ثلاثي الأبعاد، أو رسم الخسوف الطيفي، على WASP-18b، وهو عملاق غازي بكتلة 10 أجوبتر. يدور حول نجمه كل 23 ساعة، ويصل الكوكب إلى درجات حرارة قريبة من 5000 درجة فهرنهايت وهو مقفل جزريًا، يظهر دائمًا جانبًا واحدًا لنجمه.
تبني التقنية على خريطة ثنائية الأبعاد من عام 2023، باستخدام بيانات من كاشف الصور بالأشعة تحت الحمراء القريبة ومطياف بدون شق (NIRISS) في JWST. من خلال تحليل تغيرات الضوء عبر أطوال موجية متعددة أثناء خسوف الكوكب لنجمه، أعاد الفريق بناء درجات الحرارة في خط العرض والطول والارتفاع. "هذه التقنية هي الوحيدة التي يمكنها استكشاف جميع الأبعاد الثلاثة في وقت واحد: خط العرض والطول والارتفاع"، قالت المؤلفة المشاركة الرئيسية ميغان واينر مانسفيلد، أستاذة مساعدة في علم الفلك في جامعة ماريلاند. "هذا يمنحنا مستوى أعلى من التفاصيل مما كان لدينا على الإطلاق لدراسة هذه الأجسام السماوية."
تظهر الخريطة ثلاثية الأبعاد نقطة ساخنة دائرية حيث يصطدم ضوء النجم مباشرة، محاطة بحلقة أبرد. الرياح ضعيفة جدًا لتوزيع الحرارة بالتساوي، وتحتوي النقطة الساخنة على بخار ماء أقل، حيث تنفصل الجزيئات بسبب الحرارة الشديدة. "لقد رأينا هذا يحدث على مستوى السكان، حيث يمكنك رؤية كوكب أبرد يحتوي على ماء ثم كوكب أسخن لا يحتوي على ماء"، شرحت واينر مانسفيلد. "لكن هذه هي المرة الأولى التي نراها مفككة عبر كوكب واحد بدلاً من ذلك. إنها جو واحد، لكننا نرى مناطق أبرد تحتوي على ماء ومناطق أسخن حيث يتم تفكيك الماء."
لاحظ المؤلف المشارك الرئيسي رايان شالينر، الزميل ما بعد الدكتوراه في جامعة كورنيل: "يسمح رسم الخسوف لنا بتصوير exoplanets التي لا يمكننا رؤيتها مباشرة، لأن نجومها المضيفة ساطعة جدًا". يقيس الطريقة انخفاضات الضوء أقل من 1% أثناء عبور الكوكب، رابطًا إياها بطبقات جوية محددة. مدعومًا ببرنامج JWST للعلم المبكر لإصدار المجتمع لكواكب خارجية في الانتقال، يمكن أن تحسن الملاحظات المستقبلية الخرائط لمئات الجوبيترات الساخنة وربما العوالم الصخرية. أضافت مانسفيلد أن الأداة يمكن أن ترسم الأسطح بدون أجواء لاستنتاج التركيب.