A unos cien años luz de la Tierra, los astrónomos han encontrado seis exoplanetas especiales (planetas fuera de «nuestro» sistema solar), todos con un tamaño entre el de la Tierra y el de Neptuno. Los astrónomos sospechan que los planetas de este tamaño orbitan alrededor de más de la mitad de todas las estrellas similares al Sol en el universo, pero lo especial del nuevo hallazgo es que los seis planetas están en resonancia entre sí. Esto significa que sus tiempos de ciclo están coordinados con precisión, como un reloj. Por ejemplo, cuando uno de los planetas orbita alrededor del sol una vez, el otro orbita alrededor del sol dos veces. Una especie de relación a distancia que probablemente sólo se da en el 1 por ciento de todos los grupos de planetas.
Los astrónomos encontraron los planetas con el satélite TESS de la NASA y el satélite europeo Keops. Ella compartido su descubrimiento esta semana en la revista científica Naturaleza.
«Es fantástico que los mundos ahora descubiertos nos enseñen algo sobre la formación de planetas», afirma Ewine van Dishoeck, astrónoma de la Universidad de Leiden y que no participó en el estudio. Aunque los planetas de este tamaño no son únicos, sigue siendo un misterio cómo y bajo qué circunstancias se forman exactamente. “Cuando se forma un grupo de planetas, los planetas generalmente entran en resonancia entre sí desde el principio, pero normalmente se desequilibran con el tiempo. Todo lo que se necesita es que pase un planeta grande, digamos un Júpiter, o una estrella, y se altera el cuidadoso equilibrio; los planetas cambian de órbita. Entonces se puede estudiar un planeta, pero tal vez el planeta sólo se desplazó a su posición actual mucho más tarde y todavía no se sabe en qué circunstancias se formó”.
El hecho de que los planetas recién descubiertos todavía estén en resonancia significa probablemente que su disposición ha permanecido intacta desde su formación hace unos mil millones de años. «Eso lo convierte en un laboratorio maravilloso para los astrónomos que investigan exactamente cómo se forman los planetas».
Júpiter chamuscados
Lo que los astrónomos sí saben es que los planetas probablemente se forman como acumulaciones en un disco de gas y polvo en forma de rosquilla alrededor de una estrella joven. Los granos de polvo crecen lentamente hasta convertirse en objetos más grandes y, finalmente, se forman nuevos mundos.
Los astrónomos buscan planetas fuera de «nuestro» sistema solar estudiando la luz de las estrellas. Cuando un planeta pasa frente a su estrella, visto desde la Tierra, el planeta bloquea parte de la luz estelar. Ese método se llama método de tránsito. En los últimos treinta años, se han encontrado más de cinco mil mundos distantes: desde gigantescos y chamuscados Júpiter hasta planetas que orbitan alrededor de dos estrellas.
Utilizando este método de tránsito, un equipo de astrónomos dirigido por Rafael Luque de la Universidad de Chicago encontró en 2020 señales de exoplanetas alrededor de la estrella HD 110067 con el detector espacial TESS de la NASA. Se trata de una estrella brillante relativamente cerca de la Tierra en la constelación de Coma Berenices. . Aún no estaba claro cuántos planetas estaban involucrados y cuáles eran sus propiedades. “La desventaja del TESS es que el telescopio sólo escanea la misma parte del cielo una vez cada dos años”, dijo Luque en rueda de prensa. Dos años más tarde, los astrónomos volvieron a observar HD 110067 con TESS, pero sus preguntas quedaron en gran medida sin respuesta.
9.114 días
“Fue entonces cuando decidimos utilizar el telescopio espacial Cheops de la ESA”, dice Luque. TESS es bueno para escanear grandes áreas del cielo, mientras que Keops puede observar en detalle. El equipo encontró por primera vez los tres planetas interiores. Fue sorprendente que resuenan entre sí. El más externo de los tres tarda 20,519 días en orbitar la estrella, aproximadamente 1,5 veces más que el período orbital del planeta del medio, de 13,673 días. Esto es 1,5 veces más largo que el período orbital del planeta más interior: 9,114 días. Pequeñas perturbaciones en las órbitas de los tres planetas revelaron la presencia de los tres planetas exteriores. El planeta exterior tarda unos 54 días en completar un circuito.
Cualquiera que conozca la masa y el tamaño de un planeta puede calcular su densidad y así decir algo sobre la composición del planeta. Las estrellas ahora descubiertas tienen densidades relativamente bajas, lo que sugiere que tienen atmósferas ricas en hidrógeno. Van Dishoeck: “Sería interesante estudiar esto con más detalle en el futuro, por ejemplo con el telescopio espacial James Webb”.