JWST Napravio Prvu Trodimenzionalnu Mapu Egzoplanete WASP‑18b — Revolucija U Spektroskopskom Mapiranju

James Webb svemirski teleskop (JWST) omogućio je 2023. prvo dvodimenzionalno zapažanje egzoplanete WASP‑18b, a naučni tim je 2025. primenio novu tehniku koja je dovela do prve trodimenzionalne (3D) mape atmosfere te udaljene planete. Ovaj rezultat predstavlja značajan korak napred u razumevanju atmosferskih struktura egzoplaneta i pokazuje potencijal spektralne „eclipse“ (pomračenje) mapiranja.

Egzoplaneta WASP‑18b nalazi se približno 400 svetlosnih godina od Zemlje. Radi se o gasnom džinu sa kružnom orbitom od oko 23 sata i ekstremnom temperaturom na danjoj strani od približno 5.000 °F (~2.760 °C), što je olakšalo detekciju infracrvenog zračenja JWST‑om.

Projekat je okupio 36 istraživača sa institucija kao što su Cornell University, Arizona State University, Austrian Academy of Sciences, University of Montreal i drugih. Rad je objavljen krajem 2025. u časopisu Nature Astronomy pod naslovom „Horizontal and Vertical Exoplanet Thermal Structure From A JWST Spectroscopic Eclipse Map.“

Graphic of the James Webb Space Telescope in space - 24k-production/Getty Images

Kako je nastala 3D mapa?

Istraživači su iskoristili snagu spektroskopije JWST‑a tokom sekundarnog pomračenja — kada egzoplaneta prolazi iza svoje zvezde i njen doprinos svetlosti privremeno nestane. Analizom tih promena u različitim talasnim dužinama moguće je rekonstruisati raspodelu emisije (i indirektno temperature) po površini i vertikalno kroz atmosferu.

Upotrebljene metode

Tim je primenio dve komplementarne metode:

• Eigenspectra — metoda dekompozicije spektra koja analizira spektralne „slojeve“ zasebno i omogućava veću fleksibilnost pri uklapanju sa posmatranim podacima. Upravo je Eigenspectra bolje uhvatio sitnije detalje u signalima.
• ThERESA — ambiciozniji pristup koji pokušava da simultano rekonstruše punu 3D termalnu i hemijsku strukturu pomoću fizički konzistentnog modela. ThERESA je fizički realističnija, ali je zahtevnija za fino podešavanje i zato je služila pre svega kao potvrda rezultata.

Kombinovanjem ovih pristupa, istraživači su grupisali regije planete prema sličnim spektroskopskim karakteristikama i zatim koristili atmosferske modele da odrede kako temperatura raste ili opada sa visinom i koji su dominantni molekuli u različitim zonama.

an image of outer space with stars, planets, and galaxies - Bymuratdeniz/Getty Images

Šta pokazuje mapa?

Konačna 3D rekonstrukcija otkriva jasno podeljenu atmosferu: veoma toplu zonu okrenutu ka zvezdi (dnevnа strana) i hladniji prsten duž ivica planete. Rezultat je slojeviti, region‑po‑region prikaz temperature i raspodele hemijskih sastojaka na danjoj strani planete.

Ova tehnika, nazvana 3D eclipse mapping ili spektroskopsko mapiranje pomračenja, otvara novi pristup proučavanju atmosferskih cirkulacija i hemije egzoplaneta.

Perspektive i ograničenja

Autori naglašavaju da će slične analize najbolje funkcionisati za najsvetlije i najtoplije transiting egzoplanete, jer one daju najači infracrveni signal. Iako danas poznajemo oko 6.000 egzoplaneta, primena 3D eclipse mappinga na sve njih nije praktična zbog ograničenih posmatračkih resursa — umesto toga, metoda će biti naročito vredna za detaljno proučavanje najinteresantnijih objekata.

Dalja posmatranja WASP‑18b i drugih pogodnih egzoplaneta JWST‑om mogu dodatno poboljšati rezoluciju i preciznost 3D mapa. Kako tehnologija i analitičke metode napreduju, očekuje se da će spektroskopsko mapiranje značajno doprineti razumevanju egzoplanetarnih atmosfera i dinamike.

Napomena: Ovaj članak sumira objavljene rezultate i metodologiju iz rada u Nature Astronomy; za tehničke detalje i kompletnu interpretaciju preporučuje se čitanje originalne publikacije.