Danza de seis nuevos exoplanetas afina teorías de formación de sistemas
SISTEMA SCULPTOR. La dinámica con que se mueven en torno a la estrella TOI-178 puede ayudar a explicar la de otros sistemas del Universo. Observaciones fueron desde Chile.
Efe
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 ha descubierto 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 unos 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 que lideran investigadores de las universidades de Ginebra y Berna (Suiza), y firman 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 con nuevos datos, vio algo completamente diferente, detalla un comunicado del Observatorio Europeo Austral (ESO), que califica el sistema como "desconcertante".
Cuenta con seis exoplanetas y todos, menos el más cercano a la estrella -se desconoce por qué-, "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 que algunos se alineen cada pocas órbitas.
Esta dinámica no es exclusiva de este sistema, dice Ignasi Ribas, investigador en el Instituto de Estudios Espaciales de Cataluña y del CSIC en el Instituto de Ciencias del Espacio, quien apunta que se ha observado al menos en otros cinco conjuntos de exoplanetas, entre ellos los que orbitan alrededor de Trappist-1.
Pero no solo eso. Ribas, también autor del estudio, 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 de los tres 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 que 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 nueve, y así sucesivamente.
Pistas del Sistema Solar
Más que una curiosidad orbital, esta danza de planetas resonantes proporciona pistas sobre el pasado del sistema. "Sus órbitas están muy bien ordenadas, lo que nos dice que este sistema ha evolucionado de forma suave desde su nacimiento", subraya Yann Alibert, de la Universidad de Berna. Si hubiera sufrido perturbaciones importantes en el inicio de su formación, como un gran impacto, esta frágil configuración de órbitas no habría sobrevivido.
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.
Telescopios de ESO en Paranal
El equipo 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 exoplanetas son difíciles de detectar y medir con precisión, por eso se usan diversas técnicas. Las principales son: tránsitos por imágenes (cómo varía la luz de la estrella cuando el exoplaneta pasa delante de ella) y velocidades radiales.
200 años luz separan a la Tierra del sistema observado, cuya estrella central es TOI-178, ubicada en la constelación Sculptor.
1995 fue el año en que se descubrió el primer planeta fuera del Sistema Solar. Desde entonces se han observado más de 4.000.