Publicado 27/10/2021 17:52CET

Un sistema multiplanetario presenta órbitas en planos a 90 grados

Las órbitas perpendiculares de los planetas HD3167: joyas de la constelación de Piscis.
Las órbitas perpendiculares de los planetas HD3167: joyas de la constelación de Piscis. - GILLIANE DEVIDAL

   MADRID, 27 Oct. (EUROPA PRESS) -

   Astrónomos liderados por la Universidad de Ginebra han descubierto exoplanetas que orbitan en planos a 90 grados entre sí, cuando generalmente lo hacen en el plano ecuatorial de su estrella.

   Se trata de una estrella en la constelación de Piscis donde únicamente el planeta más interno aún orbita en el plano ecuatorial.

   Esta configuración radicalmente diferente de nuestro sistema solar podría deberse a la influencia de un compañero distante de la estrella que aún se desconoce, según la nueva investigación, publicada en Astronomy & Astrophysics.

   Las teorías sobre el origen de los sistemas planetarios predicen que los planetas se forman en el plano ecuatorial de su estrella y continúan evolucionando allí, a menos que sean perturbados por eventos especiales. Este no es el caso del sistema solar, donde nuestros planetas se encuentran cerca del plano ecuatorial solar. En este caso, se dice que los planetas están alineados con su estrella.

   Sin embargo, un estudio mostró en 2019 que dos de los tres planetas alrededor de la estrella HD3167 no están alineados con ella. HD3167c y HD3167d, dos mini-Neptuno que orbitan en 8,5 y 29,8 días, en realidad pasan sobre los polos de la estrella, a casi 90 grados de su plano ecuatorial.

   Al volver a observar este sistema con instrumentos más eficientes, el equipo del nuevo estudio pudo medir la orientación del plano orbital del tercer planeta, la súper tierra HD3167b, que orbita en menos de un día (23 horas exactamente). Cuando un planeta transita su estrella, la orientación de su órbita se puede determinar con un espectrógrafo, que permite medir el movimiento de las regiones estelares ocultas por el planeta y así deducir su trayectoria.

   Cuanto más pequeño es el planeta, más difícil es detectar este movimiento. Por lo tanto, fue con el instrumento ESPRESSO en uno de los cuatro telescopios de 8.2m del VLT en Chile con el que los investigadores pudieron determinar la órbita de HD3167b, que está alineada con la estrella y perpendicular al plano orbital de sus dos hermanos. "Necesitábamos un máximo de luz y un espectrógrafo muy preciso para poder medir la señal de un planeta tan pequeño", comenta en un comunicado Vincent Bourrier, investigador del Departamento de Astronomía de la Facultad de Ciencias de la UNIGE. "Dos condiciones que se cumplen con la precisión de ESPRESSO, combinadas con el poder colector del VLT".

   Este resultado no podría haberse obtenido sin un conocimiento preciso de cuándo HD3167b transita su estrella, lo que no fue posible con el tiempo predicho por la literatura con una precisión de 20 minutos, una eternidad para un tránsito que dura 97 minutos. Por tanto, los investigadores se dirigieron al consorcio de satélites CHEOPS, cuya principal misión es precisamente medir los tránsitos con altísima precisión.

   "CHEOPS nos permitió conocer el tiempo de tránsito con una precisión superior a un minuto. Este es un buen ejemplo de la sinergia que puede haber entre diferentes instrumentos, aquí CHEOPS y ESPRESSO, y los equipos que los operan ", dice Christophe Lovis, investigador del Departamento de Astronomía de la UNIGE y miembro de los dos consorcios.

   Estas nuevas mediciones parecen confirmar la predicción realizada en 2019 sobre la presencia de un cuarto cuerpo orbitando HD3167. En este escenario, la proximidad de HD3167b a la estrella la mantuvo bajo su influencia, lo que obligó al pequeño planeta a orbitar en el plano en el que se formó. Por el contrario, los dos mini-Neptuno más distantes pudieron liberarse de la estrella solo para caer bajo la influencia de este cuarto cuerpo, que habría desalineado gradualmente sus órbitas. Por tanto, el camino está despejado para los investigadores, que ahora parten en busca de este esquivo compañero.