Astrónomos han creado el primer mapa tridimensional de la atmósfera de un exoplaneta utilizando el Telescopio Espacial James Webb de la NASA. El mapa revela variaciones de temperatura en WASP-18b, un Júpiter ultra caliente a 400 años luz de distancia. Esta técnica innovadora podría extenderse al estudio de planetas rocosos más pequeños.
Investigadores de la Universidad de Maryland y la Universidad de Cornell lideraron el estudio, publicado en Nature Astronomy el 28 de octubre de 2025. Aplicaron el mapeo de eclipses 3D, o mapeo de eclipses espectroscópico, a WASP-18b, un gigante gaseoso con la masa de 10 Júpiteres. Orbitando su estrella cada 23 horas, el planeta alcanza temperaturas cercanas a los 5.000 grados Fahrenheit y está bloqueado por marea, mostrando siempre un lado a su estrella.
La técnica se basa en un mapa 2D de 2023, utilizando datos del Espectrógrafo de Imágenes en Infrarrojo Cercano sin Rendija (NIRISS) de JWST. Al analizar las variaciones de luz en múltiples longitudes de onda mientras el planeta eclipsa su estrella, el equipo reconstruyó las temperaturas en latitud, longitud y altitud. "Esta técnica es realmente la única que puede sondar las tres dimensiones a la vez: latitud, longitud y altitud", dijo la coautora principal Megan Weiner Mansfield, profesora asistente de astronomía en la Universidad de Maryland. "Esto nos da un nivel de detalle más alto del que hemos tenido para estudiar estos cuerpos celestes."
El mapa 3D muestra un punto caliente circular donde la luz estelar incide directamente, rodeado de un anillo más frío. Los vientos son demasiado débiles para distribuir el calor de manera uniforme, y el punto caliente tiene menos vapor de agua, donde las moléculas se descomponen debido al calor extremo. "Hemos visto esto suceder a nivel de población, donde puedes ver un planeta más frío que tiene agua y luego un planeta más caliente que no tiene agua", explicó Weiner Mansfield. "Pero esta es la primera vez que lo hemos visto fragmentado en un solo planeta. Es una atmósfera, pero vemos regiones más frías que tienen agua y regiones más calientes donde el agua se está descomponiendo."
El coautor principal Ryan Challener, asociado postdoctoral en la Universidad de Cornell, señaló: "El mapeo de eclipses nos permite imagenar exoplanetas que no podemos ver directamente, porque sus estrellas anfitrionas son demasiado brillantes". El método mide caídas de luz de menos del 1% mientras el planeta transita, relacionándolas con capas atmosféricas específicas. Apoyado por el Programa de Ciencia de Lanzamiento Temprano de la Comunidad de Exoplanetas en Tránsito de JWST, observaciones futuras podrían refinar mapas para cientos de Júpiteres calientes y potencialmente mundos rocosos. Mansfield añadió que la herramienta podría mapear superficies sin atmósferas para inferir su composición.