Danza de seis nuevos exoplanetas afina teorías de la formación planetaria. Desde que en 1995 se descubriera el primer planeta extrasolar, se han catalogado más de 4.000. Los hay extremadamente calientes, más y menos densos o parecidos en tamaño y forma a la Tierra. Ahora, un equipo internacional de astrónomos descubrió un sistema de seis con un peculiar ritmo de movimientos.

Cinco “bailan a un extraño compás” alrededor de su estrella central, la TOI-178, a 200 años luz de distancia en la constelación de Sculptor. Los responsables del trabajo creen que este sistema podría proporcionar nuevas y mejores pistas sobre cómo los planetas, incluidos los de nuestro sistema solar, se forman y evolucionan.

Su descripción se publica en la revista Astronomy & Astrophysics; en un artículo liderado por investigadores de las universidades de Ginebra y Berna (Suiza), y firmado por más de un centenar de autores.

La primera vez que el equipo observó TOI-178 en 2018 (en los datos de la misión TESS) pensó que el sistema contenía solo tres planetas con dos de ellos en la misma órbita. Sin embargo, al echar un vistazo más de cerca, vio algo completamente diferente.

Según el comunicado del Observatorio Europeo Austral (ESO), el sistema fue calificado como “desconcertante”.

Seis exoplanetas prisioneros de una danza rítmica

Cuenta con seis exoplanetas y todos, menos el más cercano a la estrella, “son prisioneros de una rítmica danza mientras se mueven en sus órbitas”. Es decir, están en resonancia, lo que significa que hay patrones que se repiten a medida que se mueven alrededor de su estrella. Haciendo además que algunos se alineen cada pocas órbitas.

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Esta dinámica no es exclusiva de este sistema, dice a Efe Ignasi Ribas, investigador en el Instituto de Estudios Espaciales de Cataluña y del CSIC en el Instituto de Ciencias del Espacio. Y apunta que se observaron al menos en otros cinco conjuntos de exoplanetas, entre ellos los que orbitan alrededor de Trappist-1.

Pero no solo Ribas detalla que una resonancia similar se observa en nuestro sistema solar, en las órbitas de tres lunas de Júpiter: Ío, Europa y Ganímedes. En este baile, Ío, el cuerpo más cercano a Júpiter, completa cuatro órbitas alrededor del planeta por cada órbita de Ganímedes, la más lenta; y dos órbitas completas por cada órbita de Europa.

En el caso de TOI-178, los cinco exoplanetas exteriores siguen una cadena de resonancia mucho más compleja; una de las más largas descubiertas hasta ahora. Mientras las tres lunas de Júpiter están en una resonancia de 4:2:1 órbitas, los cinco exoplanetas siguen una cadena de 18:9:6:4:3.

Es decir, mientras el primer planeta en esta cadena de resonancia completa 18 órbitas, el segundo completa 9, y así sucesivamente.

Claves sobre el pasado del sistema

Más que una curiosidad orbital, esta danza proporciona pistas sobre el pasado del sistema.

“Sus órbitas están muy bien ordenadas. Lo que nos dice que este sistema ha evolucionado de una forma suave desde su nacimiento”, subraya Yann Alibert, de la Universidad de Berna; si hubiera sufrido perturbaciones importantes en el inicio de su formación, esta frágil configuración de órbitas no habría sobrevivido.

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Esto nos dice, señala Ribas, que estos sistemas, en su formación, tienen tendencia a encajar sus planetas en este tipo de resonancias estables. En este caso ha ocurrido con cinco de ellos; el más cercano a la estrella no ha entrado en esta danza.

“No es fácil saber por qué. Este planeta, por el motivo que sea, ha hallado su estabilidad en una configuración distinta”, indica.

Aunque la disposición de las órbitas sea clara y bien ordenada, las densidades de los planetas “son mucho más desordenadas”, relata Nathan Hara, de la Universidad de Ginebra; parece que hay un planeta tan denso como la Tierra justo al lado de uno muy esponjoso, con la mitad de densidad de Neptuno; seguido de un planeta con la densidad de Neptuno. “No es a lo que estamos acostumbrados”.

En el Sistema Solar, por ejemplo, los planetas están perfectamente dispuestos; los rocosos y más densos más cerca de la estrella central y los gaseosos más alejados.

Proseguirán las indagaciones

“En TOI-178 encontramos una mezcla de propiedades a distintas distancias de la estrella; eso indica una historia de formación y evolución bastante compleja en la que indagaremos aún más”, indicó a Efe Jorge Lillo-Box, del Centro de Astrobiología de Madrid.

Según Adrien Leleu, coordinador de la investigación, “este contraste entre la armonía rítmica del movimiento orbital y las densidades desordenadas desafía sin duda nuestra comprensión de la formación y evolución de los sistemas planetarios”.

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Para Ribas, no se trata tanto de un desafío como de un gran aprendizaje; este descubrimiento mejorará las teorías sobre formación planetaria.

El equipo cuenta con el Instituto de Astrofísica de Canarias; y utilizó observaciones del satélite CHEOPS, de la Agencia Espacial Europea, junto con el instrumento ESPRESSO, instalado en el telescopio VLT de ESO; y los telescopios NGTS y SPECULOOS, ambos en Paranal, Chile.

Los seis planetas tienen tamaños que van desde aproximadamente uno hasta tres veces el tamaño de la Tierra; algunos son rocosos, pero más grandes que la Tierra (se conocen como supertierras) y otros gaseosos.

Aunque ninguno se encuentra en la zona habitable de la estrella (zona en la que si existiera un planeta similar a la Tierra podría albergar agua líquida), los investigadores sugieren que podrían encontrar más en esa zona o muy cerca.

Danza de seis nuevos exoplanetas afina teorías de la formación planetaria

Fuente: Soy Nueva Prensa Digital

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