Una danza de 6 planetas, el fenómeno que puede ayudar a los astrónomos a explicar el origen y evolución de los sistemas planetarios

A pesar de los avances astronómicos y el lanzamiento de más satélites que hagan de observatorios, la astronomía aún se enfrenta al gran desconocimiento que ofrece el universo, esa vasta extensión oscura de objetos infinitos que ofrece tantas incógnitas.

Sin duda alguna, una ardua tarea que intentan desenredar los investigadores, como este grupo dirigido por Adrien Leleu, de la Universidad de Ginebra y la Universidad de Berna, ambas en Suiza, el cual ha observado una danza curiosa de 6 exoplanetas, alrededor de una estrella conocida como TOI-178.

Aunque este fenómeno es conocido por la astronomía como cadena de resonancia, la probabilidad de que ocurra es mínima y representa un acontecimiento raro que puede explicar el origen y la evolución de los sistemas planetarios.

Así, este estudio, publicado en Astronomy & Astrophysics, ha observado este curioso baile de resonancias orbitales dependientes. Según pudieron ver, los 5 exoplanetas externos siguen periodos orbitales rítmicos, cada uno de ellos vinculado al de planeta colindante.

Es decir, que estos periodos se pueden representar con proporciones, algunas ya reconocidas en el propio Sistema Solar. En este, si se cogieran Plutón y Neptuno, la proporción sería la siguiente: por cada 2 órbitas de Plutón alrededor del Sol, Neptuno da 3, lo que implica una resonancia de 2:3.

Además, 3 lunas del propio Júpiter están en una cadena de resonancia: por cada órbita de Ganímedes, Europa da 2 vueltas e Io, 4, es decir, que representa una resonancia de 1:2:4.

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Sin embargo, la cadena de resonancia observada en TOI-178 presenta una proporción extraña respecto a lo ya conocido. De esta forma, el exoplaneta más interno de dicha cadena orbita 18 veces por cada 3 órbitas que hace el más externo, con una proporción 3:4:6:9:18.

Este fenómeno, según los astrónomos, puede ofrecer algunas pistas sobre los 7.000 millones de años de historia de este sistema. "Las órbitas de dicho sistema están muy bien ordenadas, lo que nos dice que el mismo ha evolucionado con bastante suavidad desde su nacimiento", ha explicado en un artículo del Observatorio Europeo Astral (ESO, por sus siglas en inglés) Yann Alibert, astrónomo de la Universidad de Berna.

La cadena de resonancia, un fenómeno ya conocido

Aunque el sistema TOI-178 supone una peculiaridad en sus proporciones, los astrónomos ya anunciaron el año pasado el descubrimiento de HD 158259, un sistema de 6 exoplanetas en una resonancia casi perfecta de 2:3.

Otros sistemas que también representan proporciones muy interesantes son Kepler-80, con 4:6:9:12:18, y TRAPPIST-1, con 2:3:4:6:9:15:24. A pesar de ello, TOI-178 es diferente, ya que la disposición de sus planetas para no tener sentido alguno.

Por ofrecer una imagen más detallada, en el caso del Sistema Solar, los planetas se agrupan de manera ordenada, dejando espacio a los mundos rocosos en el interior; los gigantes gaseosos, en el medio, y los gigantes de hielo, en el punto más exterior.

Sin embargo, en TOI-178, "parece que hay un planeta tan denso como la Tierra justo al lado de un planeta muy esponjoso con la mitad de la densidad de Neptuno, seguido de un planeta con su misma densidad", tal y como ha señalado Nathan Hara, astrónomo de la Universidad de Génova, quien ha reconocido que es algo a lo que no están acostumbrados.

Por ello, este sistema rompe con lo conocido hasta ahora sobre las cadenas de resonancia y sitúa a los astrónomos frente a numerosas incógnitas. "No es lo que esperábamos y es la primera vez que observamos una configuración de este tiempo en un sistema planetario", ha asegurado Leleu en un artículo de la Agencia Espacial Europea.

La búsqueda de exoplanetas con agua líquida

Para los investigadores, este descubrimiento supone un avance en el estudio sobre los exoplanetas que componen dicho sistema, aunque han advertido del peligro que supone el desorden planetario, ya que sus órbitas podrían convertirse, con facilidad, en caóticas.

Por ello, los astrónomos han asegurado que necesitan trabajar con modelos y simulaciones que ayuden a descubrir por qué existen este tipo de sistemas planetarios.

Por otra parte, el equipo ha teorizado sobre la existencia de más exoplanetas en el seno del propio sistema, también vinculados en la cadena de resonancia. En ese sentido, al calcular la probabilidad de resonancia, los astrónomos serán capaces de averiguar la posición de dichos exoplanetas y su relación con los demás.

Sin duda alguna, este hallazgo se convertiría en un gran avance para el equipo, así como un buen punto de inflexión en el estudio de la formación y evolución de los planetas, así como en la futura colonización del universo. 

Tal y como ha afirmado Leleu, "podríamos encontrar más planetas en la zona habitable, en los cuales podría haber agua líquida". Además de este hecho tan importante para la vida humana, también se busca conocer qué pasó con el planeta más interno de este sistema que no está en resonancia con los demás, algo que se debe probablemente a las fuerzas de las mareas.

Aunque el estudio ha dado lugar a más preguntas de las que pretendía resolver, supone un avance importante en el costoso intento de los astrónomos por dar brillo a la negritud del universo.