Observan un sistema con seis exoplanetas que orbitan su estrella a un ritmo muy preciso

Con el uso de diferentes telescopios, un grupo de astrónomos detectó una particular armonía en los movimientos orbitales de los planetas que forman el sistema TOI-178, ubicado a unos 200 años luz del Sol en la constelación de Sculptor. Ese sistema planetario único consta de seis exoplanetas, cinco de los cuales orbitan alrededor de su estrella central a un ritmo armónico a pesar de presentar composiciones muy diferentes; o, en otras palabras, están en resonancia.

Según explicó el Observatorio Europeo Austral (ESO), se percibe la repetición de algunos patrones a medida que los planetas giran alrededor de la estrella, algunos de los cuales se alinean cada pocas órbitas. Una resonancia similar se ha observado en las órbitas de tres de las lunas de Júpiter: Io, Europa y Ganímedes. Io, la más cercana a Júpiter de las tres, completa cuatro órbitas alrededor del planeta por cada órbita que hace Ganímedes, la más lejana, y dos órbitas completas por cada órbita de Europa. 

Por su parte, los cinco exoplanetas de TOI-178 siguen una cadena de resonancia mucho más compleja, una de las más largas descubiertas hasta ahora en un sistema de planetas, dicen los científicos. Mientras que las lunas de Júpiter están en una resonancia de 4:2:1, los cinco planetas exteriores del TOI-178 siguen una cadena de 18:9:6:4:3.

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El estudio, liderado por el astrofísico Adrien Leleu de las universidades de Berna y de Ginebra, fue publicado este lunes en la revista Astronomy & Astrophysics. "Este resultado nos sorprendió, ya que las observaciones anteriores con el Satélite de Estudio de Exoplanetas en Tránsito (TESS) de la NASA apuntaban hacia un sistema de tres planetas en el que dos planetas orbitan muy cerca", explicó Leleu. Después de analizar datos del telescopio espacial CHEOPS, así como de los observatorios terrestres NGTS y SPECULOOS, los científicos vieron que "parecía que había más planetas de lo que se creía inicialmente", según Leleu.

Los científicos no solo lograron medir los períodos y tamaños de los planetas (cuyo radio es entre 1,1 y 3 veces el de la Tierra, con masas de 1,5 a 30 veces la terrestre), sino también estimar sus densidades. En comparación con la forma armónica y ordenada en que los planetas orbitan alrededor de su estrella, sus densidades parecen ser bastante "desordenadas": algunos planetas son rocosos pero más grandes que la Tierra, mientras que otros son gaseosos pero mucho más pequeños que Neptuno.

"Es la primera vez que observamos algo así. En los pocos sistemas que conocemos con tal armonía, la densidad de los planetas disminuye constantemente a medida que nos alejamos de la estrella. En el sistema TOI-178, un planeta terrestre denso como la Tierra parece estar justo al lado de un planeta muy esponjoso con la mitad de la densidad de Neptuno, seguido de uno muy similar a Neptuno", indicó Kate Isaak, científica del proyecto para el Satélite de Caracterización de Exoplanetas (CHEOPS) de la Agencia Espacial Europea en un comunicado emitido por la Universidad de Berna en Suiza. 

Una animación artística publicada por el ESO muestra las órbitas y movimientos de los planetas en el sistema TOI-178. Los planetas orbitan alrededor de su estrella central mucho más cerca y mucho más rápido de lo que la Tierra orbita alrededor del Sol. El planeta más interno (y más rápido) completa una órbita en dos días.

Además, esta particular danza planetaria nos proporciona algunos detalles sobre el pasado del sistema TOI-178, concretamente que "este sistema ha evolucionado con bastante suavidad desde su nacimiento", según el coautor del estudio, Yann Alibert, de la Universidad de Berna.

Por su parte, Leleu agrega que "este contraste entre la armonía rítmica del movimiento orbital y las densidades desordenadas ciertamente desafía nuestra comprensión de la formación y evolución de los sistemas planetarios".

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