Astrônomos criaram o primeiro mapa tridimensional da atmosfera de um exoplaneta usando o Telescópio Espacial James Webb da NASA. O mapa revela variações de temperatura em WASP-18b, um Júpiter ultra-quente a 400 anos-luz de distância. Essa técnica inovadora pode se estender ao estudo de planetas rochosos menores.
Pesquisadores da Universidade de Maryland e da Universidade de Cornell lideraram o estudo, publicado na Nature Astronomy em 28 de outubro de 2025. Eles aplicaram mapeamento de eclipse 3D, ou mapeamento de eclipse espectroscópico, a WASP-18b, um gigante gasoso com a massa de 10 Júpiteres. Orbitando sua estrela a cada 23 horas, o planeta atinge temperaturas próximas a 5.000 graus Fahrenheit e está bloqueado por maré, sempre mostrando um lado para sua estrela.
A técnica se baseia em um mapa 2D de 2023, usando dados do Espectrógrafo de Imagens no Infravermelho Próximo sem Fenda (NIRISS) do JWST. Ao analisar variações de luz em múltiplos comprimentos de onda enquanto o planeta eclipsa sua estrela, a equipe reconstruiu temperaturas em latitude, longitude e altitude. "Essa técnica é realmente a única que pode sondar todas as três dimensões de uma vez: latitude, longitude e altitude", disse a coautora principal Megan Weiner Mansfield, professora assistente de astronomia na Universidade de Maryland. "Isso nos dá um nível de detalhe mais alto do que já tivemos para estudar esses corpos celestes."
O mapa 3D mostra um ponto quente circular onde a luz estelar atinge diretamente, cercado por um anel mais frio. Os ventos são fracos demais para distribuir o calor uniformemente, e o ponto quente tem vapor d'água reduzido, onde as moléculas se decompõem devido ao calor extremo. "Já vimos isso acontecer em nível populacional, onde você pode ver um planeta mais frio que tem água e depois um planeta mais quente que não tem água", explicou Weiner Mansfield. "Mas esta é a primeira vez que vimos isso fragmentado em um planeta só. É uma atmosfera, mas vemos regiões mais frias que têm água e regiões mais quentes onde a água está sendo decomposta."
O coautor principal Ryan Challener, associado pós-doutoral na Universidade de Cornell, observou: "O mapeamento de eclipse nos permite imagear exoplanetas que não podemos ver diretamente, porque suas estrelas hospedeiras são muito brilhantes." O método mede quedas de luz inferiores a 1% enquanto o planeta transita, relacionando-as a camadas atmosféricas específicas. Apoiada pelo Programa de Ciência de Lançamento Inicial da Comunidade de Exoplanetas em Trânsito do JWST, observações futuras podem refinar mapas para centenas de Júpiteres quentes e potencialmente mundos rochosos. Mansfield acrescentou que a ferramenta poderia mapear superfícies sem atmosferas para inferir composição.