Astrônomos criaram o primeiro mapa 3D de um exoplaneta invisível aos telescópios.

Pesquisadores dos EUA criaram o primeiro mapa tridimensional de um exoplaneta fora do nosso sistema solar. Essa nova técnica permite obter informações sobre planetas que não podem ser detectados por observação direta. Isso abre um novo capítulo na astronomia, possibilitando a criação de uma nova classe de objetos planetários tridimensionais para estudar outros mundos a partir de uma perspectiva inesperada.

Fonte da imagem: NASA/JPL-Caltech

Em seu trabalho, os astrônomos utilizaram o Observatório Espacial James Webb. Usando um novo método, eles mapearam as temperaturas atmosféricas do exoplaneta WASP-18b, localizado a aproximadamente 400 anos-luz da Terra. Este planeta tem cerca de 10 vezes a massa de Júpiter e orbita sua estrela a cada 23 horas.

Essa proximidade com sua estrela significa que este gigante gasoso alienígena está em rotação sincronizada — ele sempre está voltado para o mesmo lado, assim como a Lua sempre está voltada para a Terra e nunca mostra seu lado “escuro”. Essa combinação de circunstâncias resulta em temperaturas atmosféricas no lado visível de WASP-18b atingindo 2.760 °C. É um candidato ideal para estudo pelo Webb.

O método usado para criar um mapa tridimensional da distribuição de temperatura na atmosfera de WASP-18b é chamado de mapeamento de eclipse 3D (ou mapeamento espectroscópico de eclipse). Ele se baseia na observação de mudanças sutis nos comprimentos de onda da luz quando um planeta passa atrás de sua estrela (um eclipse secundário). Ao analisar essas mudanças, os cientistas conseguem reconstruir a temperatura não apenas pela latitude e longitude, mas também pela altitude atmosférica, o que é auxiliado pela presença de vapor de água.

Essa abordagem permite a criação de uma “imagem” de exoplanetas que são impossíveis de observar diretamente devido ao brilho de suas estrelas. No caso do WASP-18b, os cientistas descobriram um ponto quente no centro do exoplaneta e um anel de ar mais frio ao seu redor. Os níveis de vapor de água no centro do anel eram mais baixos, o que é explicado pelo decaimento do hélio.As moléculas de água sob aquecimento tão extremo estão totalmente de acordo com as previsões teóricas. A distribuição de temperatura observada na atmosfera de WASP-18b também indicou que os ventos desempenham um papel insignificante na redistribuição das camadas atmosféricas quentes.

Os cientistas acreditam que a criação de bancos de dados com imagens 3D de exoplanetas nos permitirá aprender mais sobre outros mundos que nem sequer podemos observar diretamente. As atmosferas podem revelar muito sobre a geologia e até mesmo a paisagem de planetas distantes.