Según explicó el ‘Observatorio Europeo Austral (ESO)’, se percibe la repetición de algunos patrones a medida que los planetas giran alrededor de la estrella, algunos de los cuales se alinean cada pocas órbitas. Una resonancia similar se ha observado en las órbitas de tres de las lunas de Júpiter: Io, Europa y Ganímedes. Io, la más cercana a Júpiter de las tres, completa cuatro órbitas alrededor del planeta por cada órbita que hace Ganímedes, la más lejana, y dos órbitas completas por cada órbita de Europa.

Por su parte, los cinco exoplanetas de TOI-178 siguen una cadena de resonancia mucho más compleja, una de las más largas descubiertas hasta ahora en un sistema de planetas, dicen los científicos. Mientras que las lunas de Júpiter están en una resonancia de 4:2:1, los cinco planetas exteriores del TOI-178 siguen una cadena de 18:9:6:4:3. El estudio, liderado por el astrofísico Adrien Leleu de las universidades de Berna y de Ginebra, fue publicado este lunes en la revista ‘Astronomy & Astrophysics’. “Este resultado nos sorprendió, ya que las observaciones anteriores con el Satélite de Estudio de Exoplanetas en Tránsito (TESS) de la NASA apuntaban hacia un sistema de tres planetas en el que dos planetas orbitan muy cerca”, explicó Leleu. Después de analizar datos del telescopio espacial CHEOPS, así como de los observatorios terrestres NGTS y SPECULOOS, los científicos vieron que “parecía que había más planetas de lo que se creía inicialmente”, según Leleu.

Los científicos no solo lograron medir los períodos y tamaños de los planetas (cuyo radio es entre 1,1 y 3 veces el de la Tierra, con masas de 1,5 a 30 veces la terrestre), sino también estimar sus densidades. En comparación con la forma armónica y ordenada en que los planetas orbitan alrededor de su estrella, sus densidades parecen ser bastante “desordenadas”: algunos planetas son rocosos pero más grandes que la Tierra, mientras que otros son gaseosos pero mucho más pequeños que Neptuno.

“Es la primera vez que observamos algo así. En los pocos sistemas que conocemos con tal armonía, la densidad de los planetas disminuye constantemente a medida que nos alejamos de la estrella. En el sistema TOI-178, un planeta terrestre denso como la Tierra parece estar justo al lado de un planeta muy esponjoso con la mitad de la densidad de Neptuno, seguido de uno muy similar a Neptuno”, indicó Kate Isaak, científica del proyecto para el Satélite de Caracterización de Exoplanetas (CHEOPS) de la Agencia Espacial Europea en un comunicado emitido por la ‘Universidad de Berna en Suiza’.

Una animación artística publicada por el ESO muestra las órbitas y movimientos de los planetas en el sistema TOI-178. Los planetas orbitan alrededor de su estrella central mucho más cerca y mucho más rápido de lo que la Tierra orbita alrededor del Sol. El planeta más interno (y más rápido) completa una órbita en dos días. Además, esta particular danza planetaria nos proporciona algunos detalles sobre el pasado del sistema TOI-178, concretamente que “este sistema ha evolucionado con bastante suavidad desde su nacimiento”, según el coautor del estudio, Yann Alibert, de la Universidad de Berna. Por su parte, Leleu agrega que “este contraste entre la armonía rítmica del movimiento orbital y las densidades desordenadas ciertamente desafía nuestra comprensión de la formación y evolución de los sistemas planetarios”.

WASP-189 b está ubicado unas 20 veces más cerca de su estrella en relación con la distancia entre la Tierra y el Sol y tarda 2,7 días en completar una órbita. Además, su estrella es más grande y unos 2.000 grados más caliente que el Sol, lo que hace que su brillo la vuelva de color azul. En ese sentido, Monika Lendl, de la Universidad de Ginebra (Suiza) y autora principal del estudio, expresó que “solo un puñado de planetas son conocidos por existir alrededor de estrellas de este calor y este sistema es de lejos el más brillante”.

En el mismo sentido, afirmó: “WASP-189 b es también el Júpiter caliente más brillante que podemos observar cuando pasa delante o detrás de su estrella, haciendo que todo el sistema sea realmente intrigante”. Durante la observación realizada por CHEOPS, los especialistas primero analizaron el exoplaneta al pasar por detrás de su estrella anfitriona y detallaron que al ser “tan brillante” se produce una “caída notable en la luz”. Lendl agregó que de esta manera midieron su brillo y determinaron su temperatura en unos “abrasadores 3.200 grados centígrados”.

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Luego evaluaron el momento en el que pasaba por delante y así descubrieron que era más grande de lo que se pensaba (1,6 veces el radio de Júpiter). También comprobaron que no es “perfectamente redondo”, sino que es “más grande y más frío en su ecuador que en los polos”, lo que hace que estos “parezcan más brillantes”. Al analizar este fenómeno, Lendl explicó que da vueltas “tan rápido” que “está siendo tirado hacia afuera en su ecuador”. “A esta asimetría se suma el hecho de que la órbita de WASP-189 b está inclinada; no viaja alrededor del ecuador, sino que pasa cerca de los polos de la estrella”, señaló.

Este tipo de órbita suma una nueva incógnita al misterio sobre la formación de los Júpiter calientes, ya que para lograrla debe haberse formado a una mayor distancia para luego acercarse. Se estima que esto sucede cuando varios planetas de un sistema luchan por una misma posición o cuando una influencia del exterior, como otra estrella, genera una perturbación, lo que provoca que los planetas gigantes gaseosos sean empujados hacia su propia estrella, generando órbitas cortas e inclinadas. “Al medir la inclinación con CHEOPS sugiere que WASP-189 b ha experimentado tales interacciones en el pasado”, comentó Lendl.

La primera observación de WASP-189 b fue la realizada por CHEOPS desde que comenzó sus operaciones en abril pasado. “Es enormemente emocionante”, expresó Kate Isaak, quien forma parte del proyecto de la Agencia Espacial Europea, y aseguró que es una primera evidencia de que “la misión está cumpliendo su promesa en términos de precisión y rendimiento”. En los próximos años CHEOPS realizará un seguimiento de centenares de planetas que orbitan estrellas brillantes. “No solo profundizará nuestra comprensión de los exoplanetas, sino también la de nuestro propio planeta, el Sistema Solar y el entorno cósmico”, concluyó.

“Las primeras imágenes que estuvieron a punto de aparecer en la pantalla fueron cruciales para poder determinar si la óptica del telescopio había sobrevivido durante el lanzamiento del cohete”, dijo Willy Benz, profesor de astrofísica en la Universidad de Berna (Suiza) e investigador principal de la misión CHEOPS. “En cuanto aparecieron las primeras fotos de un campo de estrellas en la pantalla, de inmediato estuvo claro para todos que realmente teníamos un telescopio en funcionamiento”.

Las fotos resultaron borrosas, pero eso era de esperar, ya que el telescopio había sido desenfocado intencionalmente para luego lograr una mejor precisión fotométrica. Aunque la imagen no es muy clara, sí es precisa, lo que es necesario para que la sonda detecte pequeños cambios en el brillo de estrellas, fuera de nuestro sistema solar.

El CHEOPS, un telescopio espacial lanzado el 18 de diciembre pasado, se utiliza para detectar y describir exoplanetas en tránsito, es decir, planetas que fuera del sistema solar pasan frente a su estrella.