Los investigadores miden la orientación de un sistema multiplanetario y encuentran que es muy similar a la de nuestro propio Sistema Solar.
Nuestro Sistema Solar exhibe una configuración notablemente ordenada: los ocho planetas orbitan al Sol de forma muy similar a los corredores en una pista de atletismo, dando vueltas en sus respectivas calles y manteniéndose siempre en el mismo plano de dispersión. Por el contrario, la mayor parte de exoplanetas descubiertos en los últimos años – particularmente los conocidos como “Júpiter calientes” – habitan en órbitas mucho más excéntricas.
Ahora, investigadores del MIT, la Universidad de California en Santa Cruz y otras instituciones, han detectado el primer sistema exoplanetario, a 10.000 años luz de distancia, con las órbitas de los planetas regularmente alineadas, similares a las de nuestro Sistema Solar. En el centro de este lejano sistema se encuentra Kepler-30, una estrella tan brillante y masiva como el Sol. Tras analizar los datos del telescopio espacial Kepler de la NASA, los científicos del MIT y sus colegas descubrieron que la estrella – de forma similar al Sol – gira alrededor de su eje vertical y sus tres planetas tienen órbitas que se hallan en el mismo plano.
“En nuestro Sistema Solar, la trayectoria de los planetas es paralela a la rotación del Sol, lo que demuestra que, probablemente, se formaron a partir de un disco giratorio”, dice Roberto Sanchís-Ojeda, estudiante graduado de física en el MIT, que lideró los trabajos de investigación. “En el sistema, demostramos que sucede lo mismo”.
Sus hallazgos, publicados en la revista Nature, pueden ayudar a explicar los orígenes de ciertos remotos sistemas, mientras que arrojan luz sobre nuestra propia vecindad planetaria.
“Esto me dice que el Sistema Solar no es una casualidad estadística”, dice Josh Winn, profesor asociado de física en el MIT y coautor del artículo. “El hecho de que la rotación del Sol se alinee con la órbita de los planetas seguramente no es una extraña coincidencia”.
Fijar el record de alineación en las inclinaciones orbitales
Winn dice que el descubrimiento del equipo puede respaldar una reciente teoría sobre cómo se forman los Júpiter calientes. Estos gigantescos cuerpos toman su nombre de su extrema proximidad a sus calientes estrellas, completando una órbita en apenas horas o días. Las órbitas de los Júpiter calientes normalmente están descentradas, y los científicos han pensado que tales desalineaciones podrían ser una pista de sus orígenes: sus órbitas pueden haberse inclinado en el periodo inicial y volátil de la formación de un sistema planetario, cuando varios planetas gigantes pueden haberse acercado lo suficiente como para dispersar algunos planetas fuera del sistema, mientras que envían a otros más cerca de sus estrellas.
Recientemente, los científicos han identificado un número de sistemas de Júpiter calientes, todos con órbitas inclinadas. Pero, para demostrar realmente esta teoría de la “dispersión planetaria”, Winn dice que los investigadores tienen que identificar un sistema que no sea de Júpiter calientes, uno con planetas que orbiten más lejos de su estrella. Si el sistema estuviese alineado como nuestro Sistema Solar, sin inclinación orbital, proporcionaría pruebas de que sólo los sistemas de Júpiter calientes están desalineados, formados como resultado de una dispersión planetaria.
Para resolver el misterio, Sanchís-Ojeda miró en los datos del telescopio espacial Kepler, un instrumento que monitoriza 150.000 estrellas buscando signos de planetas lejanos. Se fijó en Kepler-30, un sistema sin Júpiter calientes con tres planetas, todos con órbitas mucho mayores que las de un Júpiter caliente normal. Para medir la alineación de la estrella, Sanchís-Ojeda siguió las manchas solares, zonas oscuras en la superficie de estrellas brillantes como el Sol.
“Estas manchitas negras se desplazan por la estrella conforme gira”, dice Winn. “Si pudiésemos tomar una imagen sería fantástico, porque se vería exactamente cómo está orientada la estrella simplemente siguiendo estas manchas”.
Pero estrellas como Kepler-30 están extremadamente lejos, por lo que captar una imagen es casi imposible: la única forma de documentar tales estrellas es midiendo la cantidad de luz que emiten. Por lo que el equipo buscó formas de rastrear las manchas solares usando la luz de estas estrellas. Cada vez que un planeta transita – o cruza por delante de – tal estrella, bloquea un poco de su luz, que los astrónomos ven como una bajada en la intensidad luminosa. Si un planeta cruza una mancha solar oscura, la cantidad de luz bloqueada desciende, creando un problema pasajero en la caída de la intensidad de la luz.
“Si tienes una interrupción debida a una mancha solar, entonces la próxima vez que el planeta esté por ahí, la misma mancha podría haberse movido a otro sitio, y verías el problema no aquí sino allí”, dice Winn. “Por lo que la sincronización de estas interrupciones es lo que usamos para determinar la alineación de la estrella”.
A partir de las interrupciones en los datos, Sanchís-Ojeda concluyó que Kepler-30 rota alrededor de un eje perpendicular al plano orbital de su planeta mayor. Los investigadores determinaron entonces la alineación de la órbita de los planetas estudiando los efectos gravitatorios de un planeta sobre otro. Midiendo las variaciones en la sincronización de los planetas conforme transitaban la estrella, el equipo dedujo sus configuraciones orbitales respectivas, y encontró que los tres planetas estaban alineados en el mismo plano. La estructura planetaria general, según halló Sanchís-Ojeda, tiene un aspecto muy similar a nuestro Sistema Solar.
James Lloyd, profesor ayudante en la Universidad de Cornell, quien no estuvo implicado en esta investigación, dice que el estudio de las órbitas planetarias puede arrojar luz sobre cómo se desarrolló la vida en el Universo dado que, para tener un clima estable adecuado para la vida, un planeta tiene que estar en una órbita estable. “Para comprender lo común que es la vida en el Universo, finalmente tendremos que comprender lo estables que son los sistemas planetarios comunes”, dice Lloyd. “Puede que encontremos pistas en los sistemas planetarios extrasolares para ayudar a comprender los misterios del Sistema Solar, y viceversa”.
Las conclusiones de este primer estudio del alineamiento de sistemas que no contengan Júpiter calientes sugieren que los sistemas con este tipo de planetas pueden formarse a través de la dispersión planetaria. Para estar seguros, Winn dice que él y sus colegas planean medir las órbitas de otros sistemas solares remotos.
“Hemos esperado ansiosos algo así, que no es exactamente como nuestro Sistema Solar pero, al menos, es más normal, donde planetas y estrellas están alineados entre sí”, señala Winn. “Es el primer caso en el que puedes decir eso, aparte del Sistema Solar”.
Fuente: Ciencia Kanija
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