Utilizando imágenes de alta resolución obtenidas por el observatorio Keck de Hawái, los investigadores determinaron que la enana blanca recién descubierta tiene un 60 % de la masa del sol, y que su exoplaneta es “un mundo gaseoso gigante” con una masa un 40 % mayor que la de Júpiter. El planeta gira en torno a la estrella en una órbita amplia, a una distancia mínima de unas tres veces la que existe entre la Tierra y el Sol. De acuerdo con las estimaciones de la comunidad científica, dentro de unos 5.000 millones de años el Sol comenzará su etapa de gigante roja al agotar su combustible y se hundirá bajo su propio peso. Este proceso hará que las capas externas se calienten y se dilaten, engullendo las órbitas de Mercurio, Venus y, quizás, la de la Tierra. Luego iniciará otra etapa en la que la envoltura se expandirá libre formando una nebulosa planetaria en cuyo centro aún brillará el núcleo desnudo de lo que fue el Sol, convirtiéndose en lo que se denomina una estrella enana blanca.

Hallado un sistema planetario que permite vislumbrar el futuro del Sistema Solar tras la muerte del Sol. Científicos del @iaa_csic participan en el descubrimiento de un sistema formado por una estrella enana blanca y un planeta similar a Júpiter.

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— CSIC (@CSIC) October 13, 2021

Hasta ahora, pese a que algunos estudios afirmaban que los planetas de tipo joviano podían sobrevivir a la muerte de sus estrellas, las evidencias observacionales eran escasas. Sin embargo, este reciente hallazgo “confirma que los planetas que orbitan a una distancia suficientemente grande pueden seguir existiendo después de la muerte de su estrella”, según señala Joshua Blackman, autor principal del estudio e investigador de la ‘Universidad de Tasmania’ (Australia), quien agrega que “este sistema es un análogo a nuestro propio sistema solar y sugiere que Júpiter y Saturno podrían sobrevivir a la fase de gigante roja del Sol”.

Por su parte, la investigadora del Instituto de Astrofísica de Andalucía Camilla Danielski, quien también participó en el hallazgo, explica que “el 97 % de las estrellas de nuestra galaxia se convertirán en enanas blancas” y concluye que “este descubrimiento y los que le sigan nos permitirán vislumbrar el futuro de los exoplanetas”. A corto plazo, el equipo de científicos tiene previsto incluir sus resultados en un estudio estadístico para averiguar cuántas otras enanas blancas cuentan con supervivientes planetarios.

Los indicios proceden de un sistema estelar llamado GW Orionis, que está situado a 1.300 años luz de la Tierra en la constelación de Orión. Está rodeado por un enorme disco de polvo y gas, una característica común en los sistemas estelares jóvenes. GW Orionis consta de dos estrellas que orbitan entre sí a la misma distancia que la Tierra del Sol, y una tercera que gira alrededor de esas dos a una distancia ocho veces mayor, describen los investigadores.

Utilizando datos captados por el potente radiotelescopio ALMA, los astrónomos analizaron los tres anillos de polvo observados alrededor de las tres estrellas, que son clave en la formación de planetas. Sin embargo, descubrieron una brecha desconcertante en el disco circuntriple. El equipo de investigación estudió los diferentes orígenes, incluida la posibilidad de que la brecha se creara por el momento gravitacional de las tres estrellas. Pero tras construir un modelo completo de GW Orionis, descubrieron que la explicación más probable del espacio en el disco es la presencia de uno o más planetas masivos, de naturaleza similar a Júpiter.

“Es realmente emocionante porque hace que la teoría de la formación de planetas sea realmente sólida”, dijo Jeremy Smallwood, autor principal de la investigación, en un comunicado publicado el pasado sábado. “Podría significar que la formación de planetas es mucho más activa de lo que pensábamos, lo cual es bastante genial”, agregó. Se esperan nuevas observaciones del telescopio ALMA en los próximos meses, que podrían aportar pruebas directas del fenómeno, informó RT.

Aunque el asteroide 2021 PH27 completa su vuelta alrededor del Sol en 113 días, lo que es bastante más que los 88 días de Mercurio, tiene una órbita elíptica y muy inclinada que marca la trayectoria de cualquier cuerpo estelar más cercana a nuestra estrella. Tiene aproximadamente un kilómetro de diámetro y consigue aproximarse a 20 millones de kilómetros del Sol, donde alcanza una temperatura de casi 500 grados Celsius. Esto es lo suficientemente caliente como para derretir mucho más que el plomo.

Según Scott Sheppard, del Instituto Carnegie, este descubrimiento ayudará a completar el censo de los asteroides que eventualmente podrían impactar la Tierra. Sin embargo, hasta el momento no se puede comprobar el origen de ese cuerpo celeste. “Lo más probable es que el 2021 PH27 se desprendiera del cinturón principal de asteroides entre Júpiter y Marte, y que la gravedad de los planetas interiores moldeara su órbita en su configuración actual”, presupone el científico. No obstante, “puede que sea un cometa extinto, que viniera desde el Sistema Solar exterior […] y que la trayectoria de su viaje lo acercara al interior del Sistema Solar”. El 2021 PH27 acaba de ubicarse detrás del Sol y no volverá a ser visible hasta principios de 2022. Se planean más observaciones a fin de determinar su órbita precisa, lo que permitiría que se le dé nombre oficialmente, reportó RT.

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”.

La primera prueba de la existencia de este planeta, un gigante de gas parecido a Júpiter, se detectó en 2009, al comienzo de la misión ‘cazaplanetas’ del observatorio espacial Kepler, pero su observación se abandonó porque Kepler fue encontrando miles de otros planetas a lo largo de años de observaciones. “Había candidatos más fáciles que el KOI-5Ab, y Kepler nos mostraba algo nuevo todos los días, por lo que nos olvidamos de KOI-5”, explicó David Ciardi, el científico jefe del Instituto de Ciencias de Exoplanetas de la NASA.

Los científicos llegaron a la conclusión entonces que el planeta KOI-5Ab, clasificado como un gigante de gas, tenía aproximadamente la mitad del tamaño de Saturno y siete veces el de la Tierra. Su sistema de estrellas triples, llamado KOI-5, está ubicado en la constelación de Cygnus, y la existencia del exoplaneta fue confirmada por el equipo de Ciardi más de una década después de que fuera detectado por primera vez.

Ciardi y sus colegas utilizaron para su descubrimiento el nuevo telescopio espacial TESS, así como varios instrumentos terrestres, incluido el Observatorio Keck, situado en la cima del volcán Mauna Kea en Hawái. El trabajo permitió confirmar la existencia de un exoplaneta inusual y revelar nuevos detalles interesantes al respecto.

Se sabe que existen pocos planetas en sistemas de estrellas múltiples, y representan solo el 10% del número total de planetas descubiertos. Por lo tanto, los científicos saben muy poco sobre las propiedades de los planetas en sistemas de estrellas dobles o triples. El comunicado señala que el caso del KOI-5Ab también es diferente en el sentido que el nuevo planeta gira en una órbita curva, en un ángulo con respecto al plano del sistema estelar.

A diferencia de los planetas del Sistema Solar, que orbitan en el mismo plano alrededor del Sol, los planetas alrededor de estos sistemas de estrellas múltiples suelen presentar órbitas que no están alineadascon las de sus estrellas. Este sistema, denominado GW Orionis, alberga tres estrellas: GW Ori A y B, que orbitan entre sí y están separadas por 1 unidad astronómica (au), y una tercera estrella GW Ori C, que orbita a sus dos hermanas a una distancia aproximada de 8 au y se encuentra a 1.300 años luz de la Tierra, en la constelación de Orión.

Los resultados de la investigación —publicados este viernes en la revista ‘Science’— sugieren que los grupos de estrellas pueden destrozar su disco de formación planetaria, dejando en su lugar anillos deformados y desalineados. Esta es la primera observación de una posible formación de un planeta alrededor de una estrella triple. Los astrónomos encontraron tres anillos separados con diferentes orientaciones en el enorme disco formador de planetas de GW Orionis, ubicados aproximadamente a 46, 185 y 340 au de su centro, siendo el anillo interior el más desalineado de los tres.

“Una vez que la estrella se ha formado, cualquier material sobrante en este disco circunestelar puede formar planetas”, reza el estudio. En el caso de que se forme una estrella binaria o triple (como es el caso) en el centro del disco, los modelos teóricos presentados por los investigadores “predicen que las fuerzas de torsión causadas ​​por sus órbitas pueden desgarrar el disco”. “Por lo tanto, estudiar discos desalineados alrededor de varias estrellas nos ayuda a comprender cómo se forman estos planetas”, informa ‘ALMA’ en un comunicado.

Esos especialistas ofrecen esta explicación sobre la “extraña” configuración del sistema solar en un artículo que publicó ‘The Astrophysical Journal Letters’ el pasado 18 de agosto y estiman que esa segunda estrella sería la pieza que faltaba en explicaciones anteriores.

Los autores ofrecen algunos cálculos: estiman que ese ‘gemelo’ desaparecido debía tener una masa casi exacta a la del Sol, estaba en su mismo cúmulo protoplanetario y les separaban 103 unidades astronómicas. Según esta teoría, la nube de Oort exterior no sería un remanente del disco protoplanetario del Sol, sino que también estaría asociada a ese astro desaparecido.

Amir Siraj, estudiante de posgrado en la Universidad de Harvard, considera que este modelo de “captura binaria” mejoraría nuestra comprensión de los hechos, puesto que “la mayoría de las estrellas semejantes al Sol nacen con compañeros”. Ese ‘gemelo’ habría ayudado al Sol a formar la nube de Oort porque, en general, los sistemas binarios “son mucho más eficaces” que las estrellas por sí sola a la hora de capturar objetos, destaca el profesor Abraham Loeb, coautor del estudio.

La nube de Oort también habría provocado eventos importantes en la Tierra, desde portar agua a nuestro planeta hasta incluso causar la extinción de los dinosaurios. Esta hipótesis también predice la existencia de “más objetos con una orientación orbital similar al potencial Planeta Nueve”, aunque orbitan tan lejos del Sol que su observación directa todavía resulta un desafío. Por este motivo, los astrónomos esperan que la inauguración del Observatorio Vera C. Rubin (Coquimbo, Chile) a principios de 2021 confirme o descarte su existencia de manera definitiva y ofrezca pistas sobre sus orígenes.

Los autores de la animación presentaron los tamaños de algunas lunas, con sus respectivos diámetros, frente a un panorama de la ciudad de Nueva York. Las cinco lunas más grandes del Sistema Solar resultaron ser tres de las 79 lunas de Júpiter (Ganimedes, con 5.268 kilómetros de diámetro, Calisto, con 4.820, e Ío, con 3.643), una de las 82 lunas de Saturno, Titán (5.149) y nuestra Luna, cuyo diámetro es de 3.475 kilómetros.

Una animación muestra cómo giran realmente los planetas del Sistema Solar pic.twitter.com/WhYaWOqNAv

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La animación muestra que la gran mayoría de los planetas gira en sentido opuesto a las agujas del reloj, a diferencia de Venus y Uranio, que lo hacen en sentido contrario debido a su rotación retrógrada. Aunque compartan el sentido de la rotación, estos se diferencian entre sí en su inclinación, ya que Venus se encuentra inclinado boca abajo, a unos 177 grados, mientras el eje de Urano se mantiene perpendicular a su plano orbital.

Tres de los planetas, Mercurio, Venus y Plutón tardan varios días en completar su rotación, a diferencia del resto, que la completan en un día o menos. En lo relativo a su inclinación, Mercurio, Ceres y Júpiter se mantienen prácticamente rectos, al contrario que los siete restantes.

Este especialista detalló que esas aeronaves lanzadas en 1977 trascendieron la heliopausa —el límite de la heliosfera— en 2012 y 2018 y registraron condiciones diferentes, ya que Voyager 2 voló por esa capa externa veces más rápido que Voyager 1 y detectó una estructura distinta que la primera sonda. “Suponemos que ese límite no es fijo, sino que se mueve hacia adelante y hacia atrás junto con el ciclo de actividad solar” e indicaría que “el Sistema Solar ‘respira'”, algo que “complicó dramáticamente la imagen”, analizó Stone, para quien la diferencia se podría explicar en parte por el hecho de que ambas sondas atravesaron la heliopausa en varias regiones de la heliosfera.

Stamatios Krimigis, colega de Edward Stone, estimó “muy extraño” que en ambas ocasiones la heliopausa estaba a distancia similares del Sol —unos 18.000 millones de kilómetros—, ya que “una sonda la cruzó durante la actividad solar máxima y la segunda durante la mínima”. La NASA descubrió que el campo magnético del espacio interestelar es mucho más estable de lo que se suponía porque las sondas no detectaron cambios en su dirección, aunque Voyager 2 reveló que la radiación del espacio abierto es tres o cuatro veces más intensa que en la heliosfera y los vuelos interestelares requerirían medios de protección más eficaces.