Seis planetas resonantes

El número de planetas descubiertos en otras estrellas sigue creciendo. Al día de hoy, finales de 2023, tenemos poco más de 5500 exoplanetas confirmados, distribuidos en 4070 sistemas planetarios.

Por supuesto estos número no se lograron ayer, son producto del «boom exoplanetario» que arrancó con el siglo XXI.

Muchos telescopios han contribuido al descubrimiento de planetas en otras estrellas mediante diversos métodos. Por ejemplo, usando el tránsito, instrumentos como COROT, Kepler y TESS han sido muy exitosos, acumulando entre ellos más de 3200 confirmados. Otros métodos de detección y confirmación son la observación directa de los cuerpos (algo tremendamente difícil) y por variaciones en las líneas espectrales de las estrellas anfitrionas, generadas por el bamboleo del par de objetos, un método que llamamos velocidad radial.

Variedad

Dentro de los tipos de planetas encontrados en otras estrellas tenemos de todo, planetas pequeños, enormes, parecidos a la Tierra, parecidos a Júpiter, a Urano, a Neptuno… en fin, hay variedad.

Por supuesto los parecidos a la Tierra, llamados terrestres, representan uno de los principales objetivos por esa fascinación humana de descubrir otros como el nuestro. Sin embargo, los más grandes, los que se parecen a los gigantes de gas (Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno) también tienen sus fans en la investigación porque ayudan a responder muchas preguntas sobre la formación en general de los sistemas planetarios en otras estrellas.

Por ejemplo, los planetas con radios entre el de la Tierra y el de Neptuno, llamados subNeptunos, representan varios cientos, los encontramos con frecuencia en estrellas parecidas al Sol, pero sabemos muy poco sobre ellos.

Seis resonantes

Este 29 de noviembre de 2023 se dio a conocer el descubrimiento de un sistema de seis planetas, con características entre grandes tierras y pequeños neptunos.

El sistema sextuple órbita la estrella HD 110067, ubicada en dirección de la constelación de Coma Berenices, a unos 100 años luz.

En 2020 el telescopio espacial TESS detectó los sube y baja en el brillo de la estrella, característico de planetas orbitando. Un análisis preliminar reveló dos posibles planetas, uno con periodo orbital de 5.64 días, es decir 5 días 15 horas 24 minutos, y el otro no pudo determinarse con certeza su periodo.

Después de dos años y más observaciones de TESS, se re-analizaron los datos, pero la duda persistió en los investigadores porque había varias respuestas para lo que observaban. Desdieron entonces utilizar otro telescopios espacial, llamado CHEOPS, para volver a medir los cambios en el brillo de HD 110067 y de una vez por todas aclarar el tema.

El primer resultado fue la confirmación de tres planetas orbitando la estrella, pero lo más notable fue que los tres dan vuelta a la estrella en resonancia, esto quiere decir que los tiempos de las órbitas son proporciones enteras.

Dicho de otra manera, mientras que el más lejano de los tres planetas descubiertos hasta ese momento da 3 vueltas, su vecino más interior da 2. Lo mismo hace este segundo con el más interno, sus órbitas tienen proporciones enteras 3 a 2. Dicho en términos astronómicos están en resonancia 3:2

Esta forma tan peculiar de los tiempos orbitales de los tres planetas confirmados hasta ese momento, le dio herramientas a los astrónomos para seguir investigando el número total de planetas, llegando a la conclusión de que al menos hay otros tres en la estrella, completando los seis anunciados esta semana.

Los sistemas resonantes son muy importantes porque nos dan información sobre la formación y evolución de los sistemas planetarios. Los planetas, al inicio, tienden a formarse en resonancia, pero pueden perturbarse fácilmente y perderla. Por ejemplo, por un planeta muy masivo, por un encuentro cercano con otra estrella que pasa cerca del sistema, o por impactos gigantes entre los planetas, y esto desde luego altera el frágil equilibrio orbital.

¿Y cuál es el resultado? Pues que muchos de los sistemas multiplanetarios conocidos hasta ahora no están en resonancia, aunque algunos se ven lo suficientemente cerca como para pensar que alguna vez lo estuvieron.

Sin embargo, los sistemas multiplanetarios que conservan su resonancia son raros, se estima que sólo el 1% lo están.

Así, que haber encontrado a los seis de HD 110067 resulta muy conveniente para seguir investigando.

Finalmente, a partir del los datos, los astrónomo calcularon los tamaños y masas de tres de los planetas y se determinó que, efectivamente, tienen tamaños entre 1.9 y 2.8 la tierra y que sus densidades son bajas. Es muy probable que tengan grandes atmósferas dominadas por hidrógeno.

El trabajo de investigación fue liderado por Rafael Luque de la Universidad de Chicago y se publicó en la revista Nature este 29 de noviembre pasado.

Como vemos, la cosa de los mundos en otras estrellas se pone muy interesante y futuros telescopios espaciales y en tierra nos dirán más sobre estos sextillizos planetarios.

Referencias:

https://www.nature.com/articles/s41586-023-06692-3

https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Cheops/ESA_s_Cheops_helps_unlock_rare_six-planet_system