Una lejana estrella baila al ritmo de un insólito vals

Una estrella que está a 100 años luz de la Tierra está orbitada por seis planetas que siguen una especie de danza celestial a la que podría ponérsele música. Llevan así 4.000 millones de años.

Los astrónomos han descubierto un sistema planetario algo insólito alrededor de la estrella HD 110067, que se encuentra aproximadamente a 100 años luz de nuestro sistema solar, en la constelación norteña de Coma Berenices.

Este sistema estelar contiene seis planetas, todos más grandes que la Tierra, pero más pequeños que Neptuno, con radios que oscilan entre 1,94 y 2,85 radios terrestres. Esta variedad de planetas no existe en nuestro Sistema Solar, pero es relativamente corriente encontrarla en la Vía Láctea.

Vals orbital

Lo que más ha sorprendido a los astrónomos es que los seis planetas orbitan a su estrella en armonía rítmica, es decir, se mueven siguiendo un ritmo al estilo de un vals orbital: se repite con tanta precisión que se le puede poner música fácilmente.

Este descubrimiento se obtuvo mediante la colaboración de dos telescopios espaciales, varios terrestres y más de tres años de trabajo por parte de decenas de astrónomos.

Los astrónomos pudieron establecer que el planeta 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. Entre los planetas más externos, rige un patrón de cuatro órbitas por cada tres del planeta siguiente (una resonancia de 4/3) se repite dos veces.

Resonancia orbital

Todo este descubrimiento se basa en la “resonancia orbital”, un fenómeno que ocurre cuando dos o más cuerpos celestes orbitan alrededor de un centro común de masa con períodos que guardan una relación simple entre sí.

Por ejemplo, si un planeta tarda dos veces más que otro en completar una vuelta alrededor de su estrella, se dice que están en una resonancia de 2:1. Esto implica que cada vez que el planeta más rápido completa una órbita, el más lento completa media órbita, y ambos se alinean en el mismo punto.

La resonancia orbital puede tener efectos importantes sobre la dinámica y la estabilidad de los sistemas planetarios. Por un lado, puede aumentar o disminuir la excentricidad y la inclinación de las órbitas, lo que afecta a la temperatura y la habitabilidad de los planetas. Por otro lado, puede evitar o favorecer las colisiones o las expulsiones de los planetas, lo que determina la supervivencia o la destrucción de los sistemas.

La danza orbital observada en HD 110067 sugiere que esta resonancia orbital no ha sido perturbada desde su formación hace al menos 4.000 millones de años: el brillo de la estrella, su relativa proximidad a la Tierra y sus seis rarezas en órbita, podrían hacer de este sistema solar un laboratorio perfecto para estudiar la formación de los planetas subneptunos, según los investigadores.

Algo insólito

Entre los más de 5.000 exoplanetas, los sistemas en los que las resonancias se extienden a lo largo de una cadena tan larga de seis planetas son extremadamente raros, señala un comunicado del Space Research Institute (IWF) de la Academia de Ciencias de Austria.

HD 110067 es el sistema más brillante conocido con cuatro o más planetas. Por tanto, permite a los astrónomos obtener datos de alta calidad, destaca el IWF.

Y añade: la masa y densidad medidas de tres de los planetas sugieren la presencia de grandes atmósferas dominadas por hidrógeno. “Esto los convierte en candidatos ideales para estudiar la composición de sus atmósferas con el telescopio espacial James Webb”, concluye Christiane Helling, directora del IWF.

Referencia

A resonant sextuplet of sub-Neptunes transiting the bright star HD 110067. R. Luque et al. Nature volume 623, pages 932–937 (2023). DOI:https://doi.org/10.1038/s41586-023-06692-3