Descubierto un extra?o sistema solar con seis planetas que ¡®bailan¡¯ sin cesar al mismo ritmo

Aunque formalmente solo hay un grupo planetario llamado ¡°sistema solar¡±, la ciencia ha encontrado ya m¨¢s de 4.100 estrellas con planetas orbitando a su alrededor. Una colaboraci¨®n internacional con una importante participaci¨®n espa?ola ha descubierto un sistema planetario que se suma a la lista, pero este es ¨²nico en su especie. Se trata de la estrella HD110067, que alberga a seis exoplanetas que giran en torno a ella con una danza sincronizada, en un fen¨®meno conocido como resonancia orbital. No es habitual que los sistemas conserven esta caracter¨ªstica, que indica que el sistema no ha sufrido grandes cambios a lo largo de sus mil millones de a?os de historia. Los investigadores lo consideran clave para comprender y explicar mejor los procesos de formaci¨®n planetaria. El hallazgo se ha publicado hoy en la revista Nature.

A unos 100 a?os luz de distancia, en la constelaci¨®n septentrional de Coma Berenices, se encuentra HD110067, una estrella un 20% m¨¢s peque?a y fr¨ªa que el Sol. Las primeras sospechas de que esta estrella albergaba un sistema planetario llegaron en 2020. El cazador de planetas TESS de la NASA, registr¨® una disminuci¨®n de brillo (parecido a un eclipse), lo que indicaba la existencia de al menos dos planetas pasando por delante de la estrella. Dos a?os despu¨¦s, TESS volvi¨® a observar la misma estrella, pero presentaba datos incoherentes con la primera interpretaci¨®n. Esa contradicci¨®n despert¨® el inter¨¦s del astrof¨ªsico espa?ol Rafael Luque, del departamento de astrof¨ªsica de la Universidad de Chicago, y de sus colegas. ¡°Fue entonces cuando decidimos utilizar CHEOPS. Fuimos a buscar se?ales entre todos los per¨ªodos potenciales que podr¨ªan tener esos planetas¡±, relata Luque.

Con la ayuda del telescopio espacial CHEOPS de la ESA, identificaron un tercer exoplaneta. Se dieron cuenta de que hab¨ªan encontrado la clave para desbloquear todo el sistema porque ahora estaba claro que esos tres planetas estaban en resonancia orbital. ¡°CHEOPS nos proporcion¨® una configuraci¨®n que nos permiti¨® predecir todos los dem¨¢s¡±, asegura el astrof¨ªsico. Al combinar los datos de ambos telescopios en un trabajo que denominan como ¡°detectivesco¡±, y con modelos matem¨¢ticos de interacciones gravitatorias, se predijo la existencia de tres planetas exteriores.

Observaciones posteriores confirmaron que se encontraban precisamente donde este ritmo, la cadena de resonancia, predec¨ªa. El planeta m¨¢s exterior tarda 20.519 d¨ªas en orbitar, casi 1,5 veces el per¨ªodo orbital del siguiente planeta, que tarda 13.673 d¨ªas. Este a su vez es casi exactamente 1,5 veces el per¨ªodo orbital del planeta interior, con 9.114 d¨ªas. Es decir, cuando el planeta m¨¢s cercano a la estrella da tres vueltas completas a su alrededor, el segundo da exactamente dos durante el mismo tiempo. Esto se llama resonancia 3:2. Los seis planetas forman una cadena resonante en pares de 3:2, 3:2, 3:2, 4:3 y 4:3, explica la ESA, lo que da como resultado que el planeta m¨¢s cercano complete seis ¨®rbitas en el tiempo en que el planeta m¨¢s externo realiza una. Los autores no descartan la existencia de m¨¢s planetas bailando coordinados en este sistema.

Los exoplanetas que alberga HD110067 pertenecen al grupo de los denominados subneptunos, es decir, planetas m¨¢s peque?os que Neptuno (cuatro veces el di¨¢metro de la Tierra). A la hora de imaginar c¨®mo son, Ignasi Ribas, astrof¨ªsico del CSIC, que tambi¨¦n particip¨® en el estudio y que recopila a?os de trabajo buscando exoplanetas, matiza que no son parecidos a la Tierra: ¡°Son planetas muy calientes que pueden alcanzar una temperatura de 200 grados¡±. Tampoco se ha descifrado a¨²n la zona de habitabilidad del sistema, es decir, cu¨¢ntos planetas est¨¢n en la zona templada que permitir¨ªa vida. Futuras observaciones podr¨ªan determinar tambi¨¦n si los planetas tienen estructuras interiores rocosas o ricas en agua.

El HD110067, adem¨¢s, es el sistema m¨¢s brillante conocido con cuatro o m¨¢s planetas. Unos mundos que tienen probablemente atm¨®sferas con una alta presencia de hidr¨®geno y que son buenos candidatos para realizar nuevos an¨¢lisis que permitan determinar la composici¨®n qu¨ªmica y otras propiedades de sus atm¨®sferas. Dado que es un sistema especial que invita a estudiarlo m¨¢s a fondo, ?qu¨¦ se necesita para ello? Un acercamiento con un equipo adecuado para su observaci¨®n y un buen candidato para ello es el telescopio espacial James Webb, el m¨¢s potente y que apenas lleva un a?o en funcionamiento. Rafael Luque, autor principal del estudio, revela que su grupo de trabajo tiene como objetivo trabajar en el futuro con este instrumento.

Un hallazgo clave para el futuro

Los sistemas planetarios tienden a formarse en resonancia, pero se trata de un ritmo que puede perturbarse f¨¢cilmente. ¡°Los choques entre planetas, fusiones o rupturas, el nacimiento de planetas gigantes como J¨²piter o el paso cercano de otra estrella, pueden alterar el equilibrio orbital¡±, explica Ribas. Entre los miles de sistemas multiplanetarios, el 99% no est¨¢n en resonancia, pero podr¨ªan haberlo estado alguna vez. El sistema HD110067 forma parte de ese escaso 1%, con un valor especial para la ciencia, pues puede aportar informaci¨®n a los astr¨®nomos sobre la formaci¨®n y posterior evoluci¨®n del sistema planetario. Tanto Ribas como Luque comparan el hallazgo con el de un f¨®sil. ¡°Nos muestra la configuraci¨®n de un sistema planetario que ha sobrevivido intacto desde su formaci¨®n¡±, se?ala Luque.

La astrof¨ªsica Eva Villaver aplaude el nuevo estudio, en el que no ha participado. ¡°Cada sistema que se descubre con caracter¨ªsticas ¨²nicas aporta datos a nuestro entendimiento de los procesos de formaci¨®n. La ciencia estudia estos exoplanetas por si nos dan claves sobre qu¨¦ es lo que hace a nuestro sistema solar ¨²nico y por qu¨¦, aunque los planetas subneptunos son tan frecuentes, nosotros no los tenemos¡±, explica la investigadora, que trabaja como directora de la Oficina Espacio y Sociedad de la Agencia Espacial Espa?ola. As¨ª, al estudiar exoplanetas y sistemas solares distantes, los astr¨®nomos esperan solucionar los grandes misterios que todav¨ªa rodean al sistema solar y aportar m¨¢s informaci¨®n a la incesante pregunta de si hay vida en otra parte de nuestra galaxia.

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