Científicos han obtenido por primera vez un mapa tridimensional de temperatura de WASP-18b, un gigante gaseoso ultracaliente capaz de desintegrar moléculas de agua. Basado en observaciones del Telescopio Espacial James Webb de la NASA, el análisis muestra la variación térmica a lo largo y ancho del planeta, al tiempo que diferencia zonas de calor extremo de regiones relativamente más frías donde el vapor de agua aún persiste. El resultado ofrece una imagen sin precedentes de cómo se distribuye la energía en la atmósfera de un mundo sometido a condiciones extremas.
WASP-18b, con una masa cercana a diez veces la de Júpiter, orbita su estrella con una rapidez extrema, completando un giro cada 23 horas. Situado a aproximadamente 400 años luz de la Tierra, presenta en su hemisferio diurno temperaturas que alcanzan cerca de 5.000 °F, lo bastante altas como para romper el vapor de agua. Esta combinación de proximidad estelar y temperaturas descomunales convierte a este “Júpiter ultracaliente” en un objetivo idóneo para estudiar los límites físicos de las atmósferas planetarias.
Cartografiar lo invisible: nueva era en exoplanetas
El equipo elaboró un mapa 3D de temperatura que supera las estimaciones promedio usadas durante años y permite describir la distribución térmica desde polo a polo y en profundidad atmosférica. Según el estudio publicado en Nature Astronomy, la técnica identifica sectores donde el vapor de agua se mantiene y otros donde ha sido disociado por el calor, algo crucial para reconstruir la estructura térmica y química de la atmósfera. Este avance sienta las bases para comparar, con más precisión, cómo circula el calor en mundos lejanos.
El logro se apoyó en la llamada “cartografía por eclipse”, que aprovecha los cambios de luz cuando el planeta pasa delante o detrás de su estrella para inferir detalles de su superficie aparente y atmósfera. “Este avance fue posible gracias a una técnica llamada ‘eclipse mapping’, que permite ‘imaginar exoplanetas que no podemos ver directamente, porque sus estrellas anfitrionas son demasiado brillantes’”, indicó Ryan Challener, investigador posdoctoral en Cornell University. El método traduce esas variaciones en una imagen térmica tridimensional del planeta.
Los datos revelan un núcleo extremadamente caliente orientado hacia la estrella, rodeado por una zona relativamente más templada donde podría persistir mayor cantidad de vapor de agua. La observación confirma una predicción de larga data: en los Júpiteres ultracalientes, el calor del hemisferio diurno es suficiente para destruir moléculas de agua a gran escala, mientras que los entornos más frescos podrían conservarlas. De acuerdo con Megan Weiner Mansfield, profesora asistente en la Universidad de Maryland, es la primera vez que se observa el gradiente térmico que muestra este fenómeno en una sola atmósfera planetaria.
La capacidad de analizar la temperatura en tres dimensiones —latitud, longitud y altitud— permite pruebas más rigurosas de los modelos de circulación atmosférica. Con ello, los investigadores pueden delimitar con mayor finura las transiciones entre regiones con y sin vapor de agua, así como cuantificar el contraste entre el hemisferio diurno y las zonas más frías. Este nivel de detalle aporta un marco sólido para evaluar cómo los extremos energéticos moldean la química y dinámica de las atmósferas en exoplanetas masivos.
Si bien WASP-18b ofrece un laboratorio casi ideal por su temperatura y brillo, el objetivo ahora es aplicar el enfoque a mundos más pequeños —incluidos rocosos— e incluso a aquellos sin atmósfera. Al escalar la técnica, los científicos esperan extraer firmas térmicas que revelen composición y condiciones de superficie o de capas gaseosas más tenues. “Es muy emocionante contar por fin con las herramientas para mapear las temperaturas de planetas lejanos con este nivel de detalle. Esto nos prepara para usar la técnica en otros tipos de exoplanetas”, señaló Mansfield.
