Prima hartă 3D a unei exoplanete: astronomii au cartografiat atmosfera planetei WASP-18b, de zece ori mai mare decât Jupiter

Astronomii au reușit să realizeze prima hartă tridimensională a unei planete aflate dincolo de granițele Sistemului Solar — o performanță care deschide o nouă eră în înțelegerea exoplanetelor. Echipa internațională de cercetători a folosit o metodă inovatoare, numită cartografiere 3D prin eclipsă, pentru a obține o imagine detaliată a structurii atmosferice a planetei WASP-18b, un gigant gazos de zece ori mai masiv decât Jupiter.

Rezultatele au fost publicate în revista Nature Astronomy și demonstrează că, prin analiza luminii emise și absorbite în timpul tranzitului unei planete în spatele stelei sale, se poate reconstrui nu doar harta 2D a atmosferei, ci și distribuția tridimensională a temperaturilor și compoziției chimice.

O planetă extremă, la limita supraviețuirii

WASP-18b este una dintre cele mai extreme exoplanete descoperite până acum. Aflat la o distanță de doar câteva milioane de kilometri de steaua sa, el își completează o orbită în mai puțin de 24 de ore. Această apropiere face ca planeta să fie blocată mareic – arătând mereu aceeași față către stea, la fel cum Luna arată Pământului mereu aceeași emisferă.

În urma observațiilor efectuate cu ajutorul Telescopului Spațial James Webb (JWST), astronomii au confirmat prezența vaporilor de apă în atmosferă, dar într-o distribuție neuniformă. Folosind spectrografe avansate, echipa a măsurat lumina la diferite lungimi de undă pentru a analiza variațiile de temperatură și compoziție la altitudini distincte.

Cerere de căsătorie surpriză la „Mireasa”. Un cuplu contestat s-a logodit, după câteva săptămâni de relație: „Promit că o să încerc să te fac fericit”

Horoscop 5 decembrie 2025. O zodie primește o nouă șansă, norocul e de partea ei

Cercetătorul Ryan Challener de la Universitatea Cornell, autorul principal al studiului, explică: „Dacă observăm o lungime de undă pe care apa o absoarbe, vedem doar stratul de vapori de apă. Dar dacă privim o lungime de undă pe care apa nu o absoarbe, putem pătrunde mai adânc, până la straturile inferioare ale atmosferei. Combinând aceste date, reușim să construim o hartă tridimensională.”

Această metodă le-a permis astronomilor să identifice un punct fierbinte distinct, situat în apropierea liniei de subsolar (partea planetei orientată direct către stea), înconjurat de un inel mai rece. În zona centrală, temperaturile ating valori atât de ridicate încât moleculele de apă se descompun complet.

Observațiile la lungimi de undă diferite arată temperaturi variate la adâncimi diferite în atmosfera planetei. O structură clară devine vizibilă. Credit imagine: Challener și colab., *Nature Astronomy* 2025 (CC BY 4.0)

Cum au reușit cercetătorii să „vadă” în interiorul unei lumi îndepărtate

Realizarea unei hărți 3D a unei exoplanete este o provocare uriașă, având în vedere că acestea sunt, de obicei, invizibile direct – lumina lor fiind de peste o sută de ori mai slabă decât cea a stelei pe care o orbitează.

Tehnica folosită se bazează pe analiza subtilă a luminii în timpul eclipsei secundare – momentul când planeta trece în spatele stelei. Pe măsură ce diverse regiuni ale atmosferei planetei dispar din câmpul vizual și reapar, instrumentele telescopului pot detecta mici variații în fluxul luminos.

„Căutăm diferențe infime, aproape invizibile, în semnalul luminos. Este o muncă de precizie extremă”, a declarat Challener. „Dar aceste mici variații ne spun povești uriașe despre structura și chimia unei planete aflate la sute de ani-lumină distanță.”

Prin această metodă, cercetătorii au descoperit nu doar zonele de temperaturi ridicate, ci și distribuția verticală a vaporilor de apă. S-a observat că la altitudini mai mari, unde atmosfera este mai rece, apa se acumulează în proporții mai mari, în timp ce la suprafață moleculele sunt distruse de căldură intensă.

Un pas uriaș pentru studiul exoplanetelor

Această premieră științifică este mai mult decât o simplă realizare tehnică. Ea marchează începutul unei noi etape în explorarea lumilor din afara Sistemului Solar. Până acum, majoritatea exoplanetelor erau doar puncte de lumină sau siluete tranzitorii observate în fața stelelor. Cu această metodă, astronomii pot studia atmosfera lor în detaliu, înțelegând circulația curenților de aer, compoziția chimică și procesele termice.

„Hărțile tridimensionale ne ajută să vedem o planetă așa cum este ea cu adevărat – o lume complexă, dinamică, cu regiuni calde și reci, cu fenomene atmosferice similare furtunilor de pe Jupiter”, a explicat unul dintre colaboratorii proiectului.

Performanța echipei vine într-un moment în care telescoapele moderne, precum JWST, oferă o precizie fără precedent. În următorii ani, aceeași metodă va fi aplicată și altor exoplanete, inclusiv celor de dimensiunea Pământului, aflate în zone locuibile.

În plus, descoperirea ar putea ajuta la identificarea semnelor de viață. Analizând modul în care moleculele interacționează cu lumina, astronomii pot detecta compuși precum oxigenul sau metanul – posibili indicatori biologici.

WASP-18b, deși o lume ostilă, cu temperaturi care depășesc 2.000 de grade Celsius, devine astfel o poartă către înțelegerea altor planete și, implicit, către răspunsul la una dintre cele mai vechi întrebări: suntem singuri în Univers?

Prin combinarea tehnologiei avansate și a ingeniozității umane, prima hartă 3D a unei exoplanete reprezintă o demonstrație spectaculoasă a progresului științific. Fiecare strat cartografiat al acestei lumi îndepărtate aduce omenirea cu un pas mai aproape de a înțelege diversitatea cosmică și, poate, de a descoperi o planetă asemănătoare Pământului.