Astrónomos españoles descubren un raro sistema estelar con seis planetas en sincronía

El satélite de estudio de exoplanetas en tránsito (TESS) de la NASA observó en 2020 que la estrella, denominada HD 110067, atenuaba su brillo, lo que sugería la existencia de dos planetas en tránsito, mundos que pasan 'por delante' de su superficie (desde nuestro punto de vista). Dos años después, TESS volvió a observar la misma estrella, detectando nuevos tránsitos. Sin embargo, era difícil distinguir cuántos planetas representaban en realidad.

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Fue entonces cuando el español Rafael Luque, de la Universidad de Chicago, y sus colegas se interesaron en el sistema y decidieron utilizar el satélite Cheops de la Agencia Espacial Europea (ESA), dedicado al estudio de estrellas cercanas con exoplanetas, para echarle un nuevo vistazo. Lo que encontraron fue un grupo de seis planetas perfectamente sincronizados de una forma particular. El más cercano a la estrella realiza tres órbitas por cada dos del siguiente planeta, lo que se denomina resonancia 3/2, un patrón que se repite entre los cuatro planetas más cercanos. En el caso de los más alejados, se trata de cuatro órbitas por cada tres del planeta siguiente, una resonancia 4/3.

«Este tipo de sincronización no es para nada común. Nuestro Sistema Solar no está en resonancia -solo lo están tres lunas de Júpiter- y la mayor parte de los sistemas exoplanetarios que hemos detectado hasta ahora tampoco lo están: solo un uno por ciento muestran una pareja de planetas en resonancia y como estos, con tantos mundos, solo hay un puñado», explica Luque a este periódico.

Cuando los planetas se forman en un sistema suelen situarse en este tipo de órbitas en resonancia que resultan muy estables, pero es cuestión de tiempo que se produzca algún tipo de inestabilidad en el sistema, como un planeta muy masivo -el caso de Júpiter- que afecta a las órbitas de otros cercanos, o el impacto de un gran meteorito... Esto produce una reacción en cadena que hace que casi todo el sistema se desestabilice e incluso algunos mundos salgan expulsados. Pero nada de eso ha ocurrido alrededor de HD 110067.

«En miles de millones de años desde de su formación, ningún mecanismo caótico ha tenido lugar aquí. Podemos trazar con perfección matemática cuál era la órbita en el momento en el que se formaron los planetas. Esto es algo muy peculiar», dice Luque. «El motivo -admite- no lo sabemos. No pensamos que esta estrella sea especial, pero lo averiguaremos con nuevas observaciones en el futuro».

Estos planetas están muy cerca de su estrella, que puede tener entre 4.000 y 12.000 millones de años y es algo más pequeña que el Sol. El más próximo tarda solo nueve días en orbitarlo, y el más lejano alrededor de 50. De tipo subNeptuno, significa que son entre dos y tres veces más grandes que la Tierra (y más pequeños que Neptuno). De su composición no se sabe mucho, ya que no existen en el Sistema Solar y no hay ningún análogo con el que comparar. «Podrían ser rocosos y con grandes atmósferas, una versión en miniatura de Júpiter, o ser mundos acuáticos, como un cometa a lo grande, una especie de enorme bola de nieve sucia», explica el investigador. Futuras observaciones con el Telescopio Espacial James Webb, el mayor y más potente jamás construido y capaz de caracterizar la atmósfera de exoplanetas, podrían revelarlo.

¿Cabe la posibilidad de que sean habitables? «Los subNeptunos son mayores que la Tierra y tienen grandes atmósferas. La atmósfera puede servir para calentar, como en la Tierra o Venus, o para enfriar. Si sus nubes reflejan mucha luz, esos mundos van a ser más fríos... En ese caso, la temperatura en el interior del planeta podría ser adecuada para la existencia de agua líquida. Es algo que no podemos descartar», afirma. De nuevo, el James Webb podría ayudar a descubrirlo en los próximos años. Los futuros telescopios Ariel y Platón de la ESA también podrían aportar nuevos hallazgos.

«Este sistema es una oportunidad muy buena. Reúne una cantidad de características únicas. Podemos aprender mucho de él. Nos va dar muchas sorpresas y mucho en lo que trabajar», asegura Luque, quien cree «muy improbable» que se vuelva a descubrir un sistema con este en el futuro.

En la investigación también se utilizaron observaciones de Carmenes, el instrumento de búsqueda de exoplanetas del Observatorio de Calar Alto codesarrollado por el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), que se emplearon para determinar la masa de tres de los planetas del sistema y marcar unos límites estrictos para los demás. Además, colaboraron en el estudio el Instituto de Ciencias del Espacio (ICE-CSIC), el Instituto de Estudios Espaciales de Cataluña (IEEC) y el Instituto de Ciencias del Cosmos de la Universidad de Barcelona (ICCUB).