Seis mini-Neptunos orbitando al unísono una estrella brillante. El último descubrimiento de los investigadores planetarios es completamente diferente de nuestro sistema solar, y precisamente por eso es tan interesante.
El patrón geométrico se crea dibujando líneas entre dos planetas vecinos y rastreando cómo cambian a medida que los planetas se mueven.
Nuestro sistema solar es un caso especial. Y de varias maneras. En los últimos años, los astrónomos han descubierto que más de la mitad de todas las estrellas similares al Sol están orbitadas por planetas que son más grandes que la Tierra pero más pequeños que Neptuno. No existe ni uno solo de estos mini-Neptunos en nuestro sistema solar. Lo que también resulta inusual es que los ocho planetas del sistema solar tienen masas muy diferentes. En la mayoría de los sistemas planetarios las masas de los planetas son similares.
Con los dos telescopios espaciales Tess y Cheops, los astrónomos ahora tienen… descubrió un sistema planetario que encarna el caso normal de una manera casi ideal. Se compone de seis mini-Neptunos de masa similar que orbitan alrededor de la estrella similar al Sol HD110067. Está a unos 100 años luz de nosotros y brilla casi tanto como el sol. Lo que distingue al sistema planetario es el hecho de que hoy luce casi exactamente igual que poco después de su formación. Por lo tanto, su estudio podría proporcionar información valiosa sobre cómo se forman normalmente los sistemas con múltiples planetas.
Dos telescopios espaciales que se complementan a la perfección
El descubrimiento del sistema planetario fue una proeza que sólo terminó en éxito porque el telescopio estadounidense Tess y el telescopio europeo Cheops se complementan perfectamente. El telescopio Tess fue construido para descubrir planetas extrasolares que orbitan estrellas similares al Sol en nuestro vecindario. La tarea del telescopio Cheops es caracterizar con más detalle los exoplanetas ya conocidos. Cheops es una misión conjunta entre la ESA y Suiza liderada por la Universidad de Berna.
La primera evidencia del nuevo sistema planetario apareció en 2020. Al observar HD110067 con el telescopio Tess, los astrónomos observaron que la estrella se oscurece ligeramente con regularidad, como si un planeta pasara por delante, bloqueando una pequeña parte de la luz. A partir del momento de estos tránsitos planetarios, los investigadores concluyeron que la estrella tiene dos compañeros planetarios.
Dos años más tarde, volvieron a apuntar a la estrella con el telescopio Tess. Resultó que las cosas son más complicadas de lo que se pensaba inicialmente. Las observaciones proporcionaron evidencia de otros tránsitos planetarios, algunos de los cuales, sin embargo, no eran compatibles con los observados anteriormente.
Una evaluación del conjunto de datos ampliado proporcionó evidencia de dos planetas con períodos orbitales de 9,1 y 13,7 días, respectivamente. Sin embargo, no todos los tránsitos se pueden explicar con esto. Como resultado, los investigadores sospecharon de al menos otro planeta. Sin embargo, no se pudo determinar claramente su período de circulación. Los datos permitieron varias soluciones.
Ahora entró en juego el telescopio de Keops. En las fechas en cuestión se alineó con la estrella HD110067 y pudo confirmar la existencia de un tercer planeta con un período orbital de 20,5 días. Sin embargo, ni siquiera esto explica todos los tránsitos observados por el telescopio Tess. El tour de force aún no había terminado.
Los investigadores observaron que los períodos orbitales de los tres planetas tienen una proporción entera entre sí. Durante el tiempo que el primer planeta orbita la estrella tres veces, el segundo planeta realiza dos órbitas. Y la misma relación se aplica entre el segundo y el tercer planeta. Los astrónomos llaman a esto resonancia orbital.
Esta observación fue clave para explicar los tránsitos restantes. Estos se remontan a otros tres planetas, si se supone que la cadena de resonancias continúa. A las dos resonancias 3:2 les sigue otra resonancia 3:2 y luego dos resonancias 4:3. Si se compara el principio y el final de la cadena, esto significa que el planeta más exterior tarda el mismo tiempo en completar una órbita que el más interior seis órbitas, es decir, 54,8 días.
Las órbitas de los seis planetas tienen una relación integral entre sí.
Representación esquemática de los planetas que orbitan alrededor de la estrella HD110067.
Un sistema planetario que es viejo pero parece nuevo
Estas resonancias orbitales suelen ser muy frágiles, explica el científico planetario Yann Alibert de la Universidad de Berna, que participó en el estudio de HD110067. Por lo general, los planetas grandes, las estrellas que pasan o las colisiones planetarias provocaban que las órbitas planetarias perdieran la resonancia. Este no es el caso del HD110067. Puedes ver el sistema planetario tal como se veía poco después de su formación hace mil millones de años. Su desarrollo estuvo esencialmente congelado en una etapa temprana.
Alibert supone que HD110067 podría convertirse en una especie de Piedra Rosetta para comprender mejor los procesos de formación de planetas. Para ello son necesarias más investigaciones. Los investigadores quieren, por ejemplo, utilizar el telescopio Keops para examinar la alineación exacta de las seis órbitas planetarias entre sí. Esto permite sacar conclusiones sobre el disco protoplanetario en el que se formaron los planetas, afirma Alibert.
Los períodos orbitales de los seis planetas están coordinados con precisión.
HD110067 también es candidato para el telescopio James Webb. La estrella es brillante: durante los tránsitos planetarios, una cantidad relativamente grande de luz atraviesa la fina atmósfera de los planetas. Estas son condiciones favorables para estudiar su composición química. HD110067 es un golpe de suerte para la astronomía, afirma Alibert. «La combinación de sus propiedades es única. Ningún otro sistema planetario conocido ofrece condiciones tan favorables para futuras observaciones”. Esto también puede ayudarnos a comprender mejor las peculiaridades de nuestro sistema solar.
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