Astronomía: dos planetas se mueven al revés en un sistema de doble estrella

Un sistema exoplanetario especial, en el que dos exoplanetas orbitan su estrella hacia atrás, fue descubierto por un equipo de astrónomos liderado por la Universidad de Aarhus. Esta sorprendente arquitectura orbital se debe a que el disco protoplanetario en el que se formaron los dos planetas está inclinado por la segunda estrella de este sistema.

“Encontramos un sistema planetario muy intrigante. Hay dos planetas que orbitan alrededor de la estrella en casi la dirección opuesta a medida que la estrella gira alrededor de su propio eje. Esto es diferente para nuestro propio sistema solar, donde todos los planetas giran en la misma dirección que la rotación del sol”, explicó la autora principal, Maria Hjorth, de la Universidad de Aarhus.

Joshua Winn de la Universidad de Princeton comentó en un comunicado: “Este no es el primer caso conocido de un sistema planetario al revés; los primeros fueron avistados hace más de 10 años. Pero este es un caso raro en el que creemos saber qué causó el desalineación drástica, y la explicación es diferente de lo que los investigadores han asumido que podría haber sucedido en los otros sistemas”.

La coautora Rebekah Dawson de la Universidad Estatal de Pensilvania, agregó: “En cualquier sistema planetario, se cree que los planetas se forman en un disco circular de material que gira alrededor de una estrella joven durante unos pocos millones de años después de que la estrella misma es nace, el llamado disco protoplanetario. Por lo general, el disco y la estrella giran de la misma manera. Sin embargo, si hay una estrella vecina (donde ‘vecina’ en astronomía significa dentro de un año luz aproximadamente), la fuerza gravitacional de la estrella vecina podría inclinar el disco “.

John Zannazzi, de la Universidad de Toronto, Canadá, continuó: “La física subyacente está relacionada con el comportamiento que muestra una peonza cuando su rotación se ralentiza y el eje comienza a girar en forma de cono”.

El escenario se teorizó por primera vez en 2012, y ahora este equipo de investigación ha encontrado el primer sistema en el que se ha desarrollado este proceso. Teruyuki Hirano del Instituto de Tecnología de Tokio dijo: “Después de que descubrimos el sistema K2-290, nos dimos cuenta de que este sistema es ideal para probar esta teoría, ya que no solo está orbitado por dos planetas sino que también contiene dos estrellas. Así que, lógicamente, el siguiente paso sería estudiar el sistema con más detalle y, de hecho, ganamos el premio gordo”.

El estudiante de doctorado Emil Knudstrup de la Universidad de Aarhus aseguró: “La idea de que los planetas viajen en órbitas tremendamente desalineadas me ha fascinado a lo largo de mi estudio de posgrado. Una cosa es predecir la existencia de estas órbitas locas, tan diferentes de lo que vemos en el sistema solar. ¡Es otra cosa muy diferente participar en encontrarlos! También es fascinante la idea de que una estructura tan enorme como un disco protoplanetario se rija por una física similar a la de un trompo”.

Una implicación del descubrimiento es que los astrónomos ya no pueden asumir que las condiciones iniciales de formación de planetas exhiben alineación entre la rotación estelar y las órbitas planetarias.

Es importante destacar que, mientras que otras teorías que apuntan a explicar las desalineaciones en los sistemas de exoplanetas tienden a funcionar mejor en planetas grandes similares a Júpiter en órbitas de períodos cortos, el mecanismo de inclinación del disco se aplica a planetas de cualquier tamaño. Puede haber otro mundo parecido a la Tierra, por ejemplo, que viaje sobre los polos norte y sur de su estrella de origen.

“Encuentro nuestros resultados alentadores, ya que significa que encontramos otro aspecto de la arquitectura del sistema en el que los sistemas planetarios muestran una fascinante variedad de configuraciones”, resumió Simon Albrecht del Centro de Astrofísica Estelar, Aarhus.

“¿Cómo sería la astronomía aquí en la Tierra? Si la situación aquí hubiera sido similar a K2-290, entonces Galileo habría visto manchas solares moviéndose en la dirección opuesta a la órbita de la Tierra alrededor del Sol. Uno se pregunta cuál habría sido su explicación a eso”, concluyó.