No es la primera vez que los astrónomos descubren un sistema solar con seis exoplanets, pero hay algo realmente extraño en los integrantes del sistema TOI-178. Cinco de los seis exoplanetas pertenecientes a este nuevo sistema en la constelación Sculptor, a 200 años luz, se mueven en perfecta sincronía.
La órbita de estos planetas sigue un ritmo tan perfectamente sincronizado que al principio los astrónomos pensaban que había solo dos. “A través de múltiples observaciones nos dimos cuenta de que no eran dos planetas girando alrededor de la estrella a la misma distancia de ella, sino múltiples planetas orbitando en una configuración realmente especial”, explica Adrien Leleu de la Universidad de Ginebra, en Suiza. Leleu es el principal autor del estudio sobre este sistema solar que acaba de publicarse en la revista Astronomy & Astrophysics.
Esta sincronización se denomina resonancia, y hace que todos los planetas de este sistema salvo el más próximo a la estrella describan órbitas síncronas que les llevan a alinearse cada cierto número de vueltas a su estrella. Es la primera vez que se observa este comportamiento en un sistema planetario, pero no la primera vez que se detecta este fenómeno. En nuestro propio Sistema Solar, tres de las lunas de Júpiter: Io, Europa y Ganímedes, se mueven en resonancia 4:2:1. Por cada cuatro vueltas de IO alrededor de Júpiter, Europa completa dos, y Ganímedes 1.
Los planetas alrededor de TOI-178 describen sus órbitas en sincronía 18-9-6-4-3. En otras palabras, por cada 18 órbitas del segundo planeta, los demás describen 9, 6,4 y 3 vueltas respectivamente, alineándose perfectamente al final de cada ciclo. Esta animación realizada por un artista muestra la sincronización acompañada de sonidos que ofrecen un fascinante espectáculo planetario.
La parte más curiosa de esta sincronización es que los planetas en TOI-178 están ordenados de una forma caótica que desafía lo que sabemos sobre formación planetaria. En nuestro propio sistema Solar, por ejemplo, los gigantes gaseosos como Júpiter, Saturno o Urano están ubicados en las órbitas más lejanas al Sol, mientras que los planetas rocosos más pequeños como la Tierra o Marte están en las órbitas más cercanas a la estrella.
En TOI-178, sin embargo, no existe este orden de densidades que hasta ahora dábamos por supuesto. A un planeta rocoso similar a la Tierra le sigue uno gaseoso con una densidad de solo la mitad que la de Neptuno, y a ese le sigue otro gaseoso tan denso como Neptuno. No es algo nada común comparado con los sistemas solares que ya conocemos.
La principal hipótesis que barajan los investigadores para explicar la sincronización en TOI-178 es que el sistema ha permanecido imperturbable durante mucho tiempo. En otras palabras, que no ha sufrido colisiones importantes ni encuentros gravitacionales con otros cuerpos durante millones de años. Ello ha permitido a los planetas estabilizarse en órbitas síncronas sin que nada los perturbe.
Para analizar el nuevo sistema, los investigadores se han valido de datos provenientes del satélite CHEOPS de la Agencia Espacial Europea, así como de observaciones tomadas con el instrumento ESPRESSO del Telescopio Muy Grande (VLT) en el observatorio del ESO en Cerro Paranal, Chile. El siguiente paso es precisamente usar los demás instrumentos del observatorio para estudiar los tránsitos de los seis exoplanetas en torno a su estrella y obtener más claves sobre su peculiar alineación.
