Wasp-18b: Erste 3D-Temperaturkarte eines fernen Exoplaneten
Eine internationale Forschungsgruppe(öffnet im neuen Fenster) hat die erste dreidimensionale Karte eines Planeten erstellt, der einen anderen Stern umkreist. Dessen Atmosphäre zeigt unterschiedliche Temperaturzonen. Eine Zone ist so heiß, dass sie Wasserdampf zersetzt.
Die dazu veröffentlichte Studie wurde unter anderem von der University of Maryland (UMD) und der Privatuniversität Cornell (Ithaca, New York) durchgeführt. Das internationale Team, das unter anderem aus Astronomen und Physikern besteht, beschreibt den Prozess der Erstellung einer Temperaturkarte des Exoplaneten Wasp-18b.
Dabei handelt es sich um einen Gasriesen, der als ultraheißer Jupiter bekannt und 400 Lichtjahre entfernt ist. Diese Art von Exoplaneten haben eine Masse, die mit der von Jupiter vergleichbar ist oder übersteigt. Gleichzeitig ist deren Oberflächentemperatur deutlich höher als die des Jupiter.
Die Eklipsenkartierung
Zur Erstellung der Karte nutzte das Team hochsensible Beobachtungen, die mit dem Near Infrared Imager and Slitless Spectrograph (Niriss) vom Weltraumteleskop James Webb aufgenommen wurden.
Erstmals kam eine Technik namens 3D-Eclipse-Mapping – auch spektroskopische Eklipsenkartierung genannt – zum Einsatz. Diese baut auf einem 2D-Modell auf, das im Jahr 2023 von Mitgliedern desselben Teams veröffentlicht wurde.
"Mithilfe der Eklipsenkartierung können wir Exoplaneten abbilden, die wir nicht direkt sehen können, da die Muttersterne zu hell sind" , teilte der Erstautor Ryan C. Challenger, Department of Astronomy, Cornell University, mit. Zudem könnten alle drei Dimensionen – Breiten-, Längengrad, Höhe – gleichzeitig untersucht werden.
Neue Erkenntnisse über Wasp-18b
Wasp-18b, der etwa die zehnfache Masse von Jupiter besitzt, braucht für eine Umrundung seines Sterns 23 Stunden und hat Temperaturen von fast 5.000 °F oder ungefähr 2.760 °C.
Während die frühere 2D-Karte von Wasp-18b eine einzige Lichtwellenlänge oder Farbe verwendete, wurden für die 3D-Karte die Webb-Daten neu analysiert und später zusammengesetzt. Jede Farbe auf der Karte entspricht unterschiedlichen Temperaturen und Höhen innerhalb der gasförmigen Atmosphäre von WASP-18b.
"Wenn man eine Karte mit einer Wellenlänge erstellt, die Wasser absorbiert, sieht man die Wasserschicht in der Atmosphäre. Eine Wellenlänge, die Wasser nicht absorbiert, dringt tiefer vor" , erklärte Challener(öffnet im neuen Fenster) . "Fügt man beiden Karten zusammen, erhält man eine 3D-Karte der Temperaturen in dieser Atmosphäre."
Aus den Daten geht hervor, dass der Planet einen kreisförmigen Hotspot besitzt, auf den das direkte Sternenlicht trifft, und wo die Winde offenbar nicht stark genug sind, um die Wärme umzuverteilen. Um den Hotspot herum verläuft ein kälterer Ring, der sich näher an den äußeren sichtbaren Rändern des Planeten befindet.
Auf Wasp-18b gibt es kühle Regionen, die Wasser enthalten und heißere Regionen, in denen es zerfällt – genauso, wie es die theoretischen Modelle vorhergesagt haben.
Zur Studie
Die Studie wurde am 28. Oktober 2025 in der Fachzeitschrift Nature Astronomy veröffentlicht: Horizontal and Vertical Exoplanet Thermal Structure from a JWST Spectroscopic Eclipse Map(öffnet im neuen Fenster) (Horizontale und vertikale thermische Struktur von Exoplaneten mithilfe einer spektroskopischen Eklipsenkarte des JWST).