Los astrónomos han creado el primer mapa tridimensional de un planeta fuera de nuestro sistema solar, que revela distintas zonas de temperatura, incluida una tan caliente que el vapor de agua se descompone. El resultado se muestra Naturaleza AstronomíaPublicado el 28 de octubre de 2025.
Dirigido por investigadores de la Universidad de Maryland y la Universidad de Cornell, el estudio registra las temperaturas en WASP-18b, un gigante gaseoso clasificado como un “Júpiter supercaliente” ubicado a 400 años luz de la Tierra. El equipo aplicó un método conocido como mapeo de eclipses 3D, también conocido como mapeo de eclipses espectroscópicos, la primera vez que se utiliza esta técnica para crear un mapa de temperatura 3D completo. El trabajo amplía un mapa de eclipses en 2D que el grupo publicó en 2023 utilizando observaciones altamente sensibles del Telescopio Espacial James Webb (JWST) de la NASA.
“Esta técnica es realmente la única que puede examinar las tres dimensiones simultáneamente: latitud, longitud y altitud”, dijo la coautora principal del artículo Megan Weiner Mansfield, profesora asistente de astronomía en la UMD. “Esto nos da un mayor nivel de detalle que el estudio de estos objetos celestes”.
Con este método, los científicos pueden comenzar a registrar las variaciones atmosféricas en los numerosos exoplanetas observables por el JWST, tal como los telescopios terrestres alguna vez documentaron la Gran Mancha Roja de Júpiter y sus nubes en bandas.
“El mapeo de eclipses nos permite obtener imágenes de exoplanetas que no podemos ver directamente, porque sus estrellas anfitrionas son muy brillantes”, dijo el coautor principal Ryan Challenor, asociado postdoctoral en el Departamento de Astronomía de la Universidad de Cornell. “Con este telescopio y esta nueva tecnología, podemos empezar a comprender los exoplanetas de la misma manera que nuestros vecinos del Sistema Solar”.
Los exoplanetas son difíciles de detectar porque suelen ser mucho más débiles que sus estrellas y a menudo aportan menos del 1% de la luz total. El mapeo de eclipses mide pequeños cambios en la luz a medida que el planeta se mueve detrás de su estrella, ocultando y revelando alternativamente diferentes regiones. Al vincular estos pequeños cambios de brillo a ubicaciones específicas del planeta y analizarlos en múltiples colores, los científicos pueden reconstruir las temperaturas en latitud, longitud y altitud.
WASP-18b es muy adecuado para este experimento porque tiene una masa de aproximadamente 10 Júpiter, completa una órbita en sólo 23 horas y alcanza temperaturas cercanas a los 5.000 grados Fahrenheit. Estas características proporcionan una señal relativamente fuerte para nuevos métodos de mapeo.
El mapa 2D anterior del equipo usaba un solo color de luz. Para la versión 3D, volvieron a analizar los mismos datos JWST del generador de imágenes de infrarrojo cercano y el espectrógrafo sin ranura (NIRISS) en muchas longitudes de onda. Cada color sondea diferentes capas de la atmósfera de WASP-18b y corresponde a una temperatura y altitud específicas. La integración de estas capas produce una estructura de temperatura tridimensional detallada.
“Si haces un mapa en una longitud de onda que el agua absorbe, verás agua en la atmósfera, mientras que una longitud de onda que el agua no absorbe explorará más profundamente”, explicó Challenor. “Si los juntas, puedes obtener un mapa 3D de la temperatura en esta atmósfera”.
El análisis 3D identifica regiones espectralmente distintas en el lado diurno permanente del planeta, que siempre miran hacia la estrella porque el planeta está bloqueado por las mareas. Un punto caliente circular se encuentra donde la luz de las estrellas incide más directamente y el viento parece demasiado débil para disipar ese calor de manera eficiente. Un anillo frío rodea el centro caliente cerca de los miembros planetarios. Las mediciones muestran una disminución del vapor de agua en los puntos calientes en comparación con el promedio planetario.
“Hemos visto que esto sucede a nivel de población, donde se ve un planeta frío con agua y luego un planeta caliente sin agua”, explicó Weiner Mansfield. “Pero esta es la primera vez que lo hemos visto dividirse en un planeta en lugar de un planeta. Es una atmósfera, pero vemos regiones frías donde hay agua y regiones calientes donde el agua se está disipando. Esto fue predicho por la teoría, pero es realmente emocionante verlo con observaciones reales”.
Las observaciones adicionales del JWST pueden mejorar los detalles espaciales en futuros mapas de eclipses en 3D. Weiner Mansfield señaló que el método abre nuevas oportunidades para estudiar muchos “Júpiter calientes”, cientos de los más de 6.000 exoplanetas confirmados. Su objetivo es aplicar el mapeo de eclipses en 3D a mundos rocosos más pequeños más allá de gigantes gaseosos como WASP-18b.
“Es emocionante tener finalmente las herramientas para ver y mapear la temperatura de un planeta diferente con tanto detalle. Nos prepara para usar potencialmente la técnica en otros tipos de exoplanetas. Por ejemplo, si un planeta no tiene atmósfera, aún podemos usar la técnica para mapear la temperatura de la superficie”.
Esta investigación fue apoyada por el Programa Científico de Liberación Temprana de la Comunidad de Exoplanetas en Tránsito del Telescopio Espacial James Webb.
