Detectan la ‘danza’ sincronizada de seis exoplanetas alrededor de su estrella
La revista Nature publica esta semana el descubrimiento de seis exoplanetas que orbitan alrededor de una estrella cercana similar al Sol llamada HD 110067. Está situada en la constelación Coma Berenices, a unos 100 años luz de distancia, y es visible desde el hemisferio norte de la Tierra.
El estudio, liderado por el astrofísico Rafael Luque de la Universidad de Chicago (EE UU), ha sido posible gracias a las observaciones del Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) de la NASA y el CHaracterising ExOPlanets Satellite (CHEOPS) de la Agencia Espacial Europea (ESA).
Los cambios de brillo en HD 110067 y otras señales detectadas por estos y otros instrumentos permitieron confirmar la existencia de los seis planetas pasando por delante de su estrella con órbitas resonantes, una especie de 'vals' sincronizado.
Aunque los sistemas multiplanetarios son comunes en nuestra galaxia, los que se encuentran en esta ajustada formación gravitatoria conocida como resonancia (órbitas sincronizadas de una manera particular) se observan con mucha menos frecuencia.
En este caso, el planeta más cercano a la estrella realiza tres órbitas por cada dos del siguiente planeta, lo que se denomina resonancia 3/2, un patrón que se repite entre los cuatro planetas más cercanos. Respecto a los otros planetas más alejados, se trata de cuatro órbitas por cada tres del planeta siguiente, una resonancia 4/3.
Los sistemas orbitales resonantes como este son extremadamente importantes porque informan a los astrónomos sobre la formación y evolución del sistema planetario.
Un sistema planetario fósil
Estos sistemas tienden a formarse en resonancia, pero pueden ser perturbados fácilmente. Por ejemplo, un planeta muy masivo en el sistema, un encuentro cercano con una estrella pasajera o cualquier tipo de fusión o colisión pueden alterar el delicado equilibrio. Por tanto, encontrar un sistema resonante es como observar un sistema planetario fósil.
HD 110067 invita a seguir estudiándolo, ya que nos muestra la configuración inalterada de un sistema planetario que ha mantenido su resonancia desde su formación: es probable que los planetas hayan estado practicando esta misma danza gravitatoria desde que se formó el sistema, hace más de mil millones de años.
Es probable que los planetas hayan estado practicando esta misma danza gravitatoria desde que se formó el sistema hace más de mil millones de años
Además, se trata del sistema más brillante conocido con cuatro o más planetas. Dado que todos estos planetas tienen un tamaño inferior a Neptuno y atmósferas probablemente extensas, son candidatos ideales para estudiar la composición de sus atmósferas con el telescopio espacial James Webb de la NASA, la ESA y la Agencia Espacial Canadiense (CSA).
Participación española
En este estudio han participado diversos centros de investigación españoles: el Instituto de Ciencias del Espacio (ICE-CSIC), el Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC), el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), el Centro de Astrobiología (CAB, INTA-CSIC) y el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC).
Juan Carlos Morales, Guillem Anglada-Escudé e Ignasi Ribas, del ICE-CSIC y el IEEC, aportaron observaciones realizadas con CARMENES, el instrumento de búsqueda de exoplanetas del Observatorio de Calar Alto (Almería) codesarrollado por el IAA.
También colaboraron programando las observaciones con el planificador de este instrumento, basado en el software Stars, una solución de inteligencia artificial para la planificación de operaciones de misiones espaciales e instrumentos astronómicos desarrollada por el ICE-CSIC, el IEEC y el Instituto de Ciencias del Cosmos de la Universitat de Barcelona (ICCUB).
El instrumento CARMENES del Observatorio de Calar Alto (Almería) ha ayudado a medir la masa de alguno de estos 'subneptunos'
“Las observaciones espectroscópicas de alta resolución de CARMENES a lo largo de un año, junto con las del espectrógrafo HARPS-N (en el Telescopio Nazionale Galileo del Observatorio del Roque de los Muchachos, Canarias), se utilizaron para determinar la masa de tres de los planetas del sistema y marcar unos límites estrictos para las demás, revelando que son lo que llamamos planetas de clase subneptuno”, explica Morales.
Estos subneptunos, planetas con radios comprendidos entre el de la Tierra y el de Neptuno, se encuentran en órbitas cercanas en más de la mitad de las estrellas similares al Sol, pero no se conocen bien los detalles de su composición, formación y evolución.
En la imagen superior se puede observar un esquema del movimiento orbital de los seis planetas en relación con un solo año del planeta c. Por cada rotación de 360 grados alrededor de HD110067 desde este planeta, el planeta b se mueve 540 grados, el planeta d 240, el planeta e 160, el planeta f 120 y el planeta g 90 grados.
