Por Amir Alexander

Si las finas distinciones entre planetas, estrellas y enanas marrones, sistemas planetarios y estrellas binarias ya les confundían, tomen nota por favor: las cosas acaban de complicarse aún más. El descubrimiento de dos nuevos y notables sistemas 'planetarios' plantea preguntas sobre las creencias que los científicos tenían desde hace mucho tiempo sobre la creación de un planeta, y ofrece nuevas pistas acerca de cómo se forman los sistemas planetarios.

Solamente hace algunos años los astrónomos confiaban en saber exactamente qué era un planeta. Solamente conocíamos nueve, todos moviéndose en órbita alrededor de nuestro Sol, y eran claramente muy diferentes a estrellas y a otros objetos celestes. El descubrimiento de 50 planetas extra-solares en los últimos cinco años cambió todo eso: ahora sabemos que hay planetas gigantes de varias veces el tamaño de Júpiter, planetas que se mueven en órbitas cercanas a su estrella a velocidades vertiginosas, e incluso 'planetas errantes' no unidos a estrella alguna. Los nuevos descubrimientos introducen ahora a los planetas que se mueven en órbitas sincronizadas armónicamente, y lo más extraordinario: un 'planeta colosal' con la masa de una estrella pequeña.

Los nuevos sistemas planetarios fueron encontrados por un grupo de experimentados cazadores de planetas conducidos por el profesor Geoffrey Marcy de la U.C. de Berkeley. Como todos los planetas detectados hasta ahora fuera de nuestra Sistema Solar, los nuevos objetos fueron encontrados mediante el uso del método espectroscópico, que mide los cambios del efecto Doppler en el espectro de una estrella mientras que se balancea hacia adelante y hacia atrás remolcada por el tirón gravitatorio de un objeto orbital. Marcy y su equipo han tenido mucho éxito con este método, y son responsables de aproximadamente la mitad de los planetas extra-solares que hoy conocemos.

Uno de los nuevos sistemas se compone de dos planetas gigantes que se mueven en órbita alrededor de la estrella HD168443. El más pequeño de éstos se conoce desde hace tiempo, es un gigante gaseoso, de al menos 7,7 veces la masa de Júpiter, y orbita su estrella a una distancia de 0,3 unidades astronómicas (una unidad astronómica equivale a 148,8 millones de Kilómetros, la distancia media de la Tierra al sol). El segundo planeta fue más difícil de encontrar, puesto que su largo período podía ser detectado solamente tras años de observación. Es también un planeta gigante, pero aún más extraño que su vecino. Termina una órbita cada 4,7 años a una distancia media de 3 unidades astronómicas de su estrella. Sorprendentemente, su masa mínima es al menos 17 veces la de Júpiter, y como máximo 40 veces la masa de nuestro gigante vecino.

¿Puede haber un planeta tan masivo? Muchos astrónomos dirían que no. Un objeto de esta masa, discuten, se debe clasificar como una enana marrón o quizás como una estrella pequeña. Incluso el propio Marcy y el miembro del equipo del Carnegie Institute, Paul Butler han sugerido en un documento reciente que un planeta no puede ser más grande que 13 veces la masa de Júpiter. Con esa masa, discutieron, el deuterio comenzaría a quemarse en el núcleo del objeto, convirtiéndolo en una estrella activa.

Aún así, el objeto gigante está allí, moviéndose en órbita alrededor de su estrella a una distancia muy 'planetaria', y cercana a las proximidades de un planeta conocido. '¿Cómo se formó en una órbita tan cercana a su estrella, y en íntima asociación a otro planeta?' pregunta Steve Vogt, miembro del equipo de la U.C. de Santa Cruz. “Esto va a paralizar a los astrónomos.'. 'Este objeto planetario tan masivo desafía nuestras expectativas sobre planetas gigantes, pero se está moviendo en órbita justamente allí, al lado de otro planeta' conviene Butler. 'Nunca esperamos que la naturaleza crease planetas tan enormes, y quizás de hecho, no sean en absoluto planetas. . . no puedo esperar hasta que los teóricos nos expliquen estas cosas.'

El otro sistema planetario se compone de dos planetas que se mueven en órbita alrededor de la pálida enana roja Gliese 876, solo a 15 años luz de la tierra. Una vez más el descubrimiento no fue fácil y tomó varios años, pero por diversas razones. Hace dos años Marcy y su equipo creyeron haber detectado la evidencia del balanceo de la estrella por la presencia de un planeta orbital. El planeta, estimaban ellos, tenía un período aproximado a 60 días, y su masa era por lo menos 1,8 veces la de Júpiter. Pero aunque los datos espectroscópicos señalaban claramente la presencia de tal planeta, no encajaba en absoluto en el molde previsto para un planeta que tiraba de una estrella. A principios de diciembre Marcy se detuvo para calcular el por qué: Después de una serie de ensayos y errores, concluyó que los datos se ajustarían mucho mejor si en el sistema hubiera otro planeta más cercano a la estrella. El nuevo planeta, calculó, tendría por lo menos la mitad de la masa de Júpiter, se y completaría su órbita alrededor de la estrella cada 30 días.

Con 60 y 30 períodos del día respectivamente, los dos planetas orbitan su estrella sincronizadamente en un cociente de 2:1. Según Debra Fischer, miembro del equipo de la U.C. de Berkeley, los dos planetas se “pastorean” el uno al otro para mantener esta sincronización, con sus órbitas elípticas anidadas una dentro de la otra como las famosas muñecas rusas Matrioshka.

Fue precisamente el hecho de que los planetas se movieran en órbitas resonantes lo que hizo el descubrimiento tan difícil: 'nos engañaron' dijo Vogt. 'La sincronía permitió que un planeta - el más pequeño, e interno - se ocultase en el balanceo del otro.'

Las órbitas armónicas no son, en realidad, nuevas para la astronomía: el planeta Neptuno en nuestro propio Sistema Solar, termina 2 órbitas por cada 3 terminadas por Plutón, ya que este “pastorea” a su vecino más pequeño alrededor del sol. Además, los períodos de tres de las lunas galileanas de Júpiter: Io, Europa, y Ganímedes, están en un cociente de 4:2:1.

El nuevo descubrimiento, sin embargo, muestra por primera vez que esta proporción pueda darse en planetas extra-solares, y podrían tener implicaciones de largo alcance en nuestro conocimiento sobre la formación del sistemas solares. 'El cociente de 2:1 implica probablemente que los planetas se formaron por separado, con diferentes períodos' dice Marcy. Cuando un planeta se movió desde su órbita original, su gravedad probablemente “pastoreó” al otro planeta hasta la proporción actual de 2:1.

Fischer lo expresa más poéticamente: 'Estos dos planetas resonantes parecen tararear en armonía. Tal vez hayamos encontrado la música de las esferas planetarias. Ahora la estamos filtrando para oír las letras, ya que seguramente estos planetas nos están contando algo sobre su nacimiento.'