Descubren un extraño sistema planetario que desafía la formación de planetas

Los niños suelen aprender el orden de los planetas en nuestro Sistema Solar mediante frases memorables como "Mi Muy Educada Madre Justo Nos Sirvió Nachos". Estas frases ayudan a recordar a Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno.

En nuestro Sistema Solar, los planetas se dividen en dos grandes grupos. Los planetas internos, más cercanos al Sol, desde Mercurio hasta Marte, son mundos rocosos. Más allá se encuentran los gigantes gaseosos, desde Júpiter hasta Neptuno.

Durante mucho tiempo, los astrónomos han creído que esta disposición refleja un patrón común en el universo. Según las teorías predominantes sobre la formación de planetas, los planetas rocosos se forman cerca de su estrella, mientras que los gigantes gaseosos se desarrollan más lejos, donde las condiciones más frías permiten que se acumulen atmósferas densas. Las observaciones de muchos sistemas planetarios han respaldado generalmente esta idea.

Sin embargo, un nuevo sistema estelar denominado LHS 1903 podría desafiar esa comprensión.

Un extraño sistema planetario alrededor de LHS 1903

LHS 1903 es una pequeña estrella enana roja, conocida como enana M, que es más tenue y fría que nuestro Sol. Investigadores liderados por Thomas Wilson de la Universidad de Warwick en el Reino Unido combinaron observaciones de varios telescopios espaciales y terrestres para examinar los planetas que orbitan alrededor de esta estrella.

El equipo identificó inicialmente tres planetas. El planeta más cercano parecía ser rocoso, mientras que los otros dos parecían gaseosos, lo que coincidía con las expectativas científicas.

Sin embargo, al analizar datos del satélite CHaracterising ExOPlanet Satellite (Cheops) de la Agencia Espacial Europea, los investigadores descubrieron algo inesperado: un cuarto planeta, que orbita más lejos de la estrella, también parecía ser rocoso.

"Esto convierte a este sistema en uno 'inside-out', con un orden de planetas rocoso-gaseoso-gaseoso-y luego rocoso nuevamente. Los planetas rocosos normalmente no se forman tan lejos de su estrella madre", afirmó Thomas.

Los modelos actuales sugieren que los planetas rocosos se forman cerca de las estrellas porque la intensa radiación elimina el gas que rodea los núcleos planetarios en desarrollo. Más lejos, las temperaturas más frías permiten que el gas se acumule en atmósferas densas, creando gigantes gaseosos.

El científico del proyecto Cheops, Maximilian Günther, destacó que este descubrimiento pone de manifiesto cuánto desconocen los científicos sobre los orígenes planetarios.

"Mucho de cómo se forman y evolucionan los planetas sigue siendo un misterio. Encontrar pistas como esta para resolver este rompecabezas es precisamente para lo que se diseñó Cheops", explicó.

Los científicos evalúan posibles explicaciones

Los investigadores no concluyeron de inmediato que las teorías de formación planetaria existentes eran incorrectas. En cambio, exploraron si otros eventos podrían explicar el sistema inusual.

Una posibilidad era que el planeta rocoso exterior hubiera tenido una atmósfera densa que fue destruida por una colisión con un asteroide masivo, un cometa u otro objeto grande. Otra idea era que los planetas pudieron haber cambiado de posición con el tiempo.

Utilizando simulaciones y cálculos del comportamiento orbital de los planetas, el equipo descartó esas explicaciones.

Su investigación apuntó hacia una posibilidad más inusual. Los planetas alrededor de LHS 1903 pueden no haberse formado simultáneamente. En cambio, pueden haberse desarrollado uno tras otro.

Bajo las teorías estándar, los planetas se forman dentro de discos gigantes de gas y polvo llamados discos protoplanetarios. Múltiples embriones planetarios emergen aproximadamente al mismo tiempo y evolucionan gradualmente durante millones de años hasta convertirse en planetas completos.

Sin embargo, en este sistema, los investigadores creen que la estrella pudo haber producido sus planetas secuencialmente en lugar de todos a la vez. Los científicos propusieron esta idea, conocida como formación planetaria 'inside-out', hace aproximadamente una década, pero la evidencia que la respalda ha sido limitada hasta ahora.

Un planeta rocoso formado tarde

El descubrimiento se vuelve aún más intrigante porque el planeta rocoso exterior puede haberse formado bajo condiciones muy diferentes a las de sus mundos vecinos.

"Para cuando se formó este planeta exterior, el sistema puede haber agotado su gas, que se considera vital para la formación de planetas. Sin embargo, aquí está un pequeño mundo rocoso, desafiando las expectativas. Parece que hemos encontrado la primera evidencia de un planeta que se formó en lo que llamamos un entorno empobrecido de gas", concluyó Thomas.

El extraño planeta rocoso podría representar una rareza cósmica, o podría revelar una tendencia más amplia que los astrónomos aún no han reconocido. De cualquier manera, los científicos afirman que el sistema no puede explicarse fácilmente solo con teorías actuales.

Repensando la formación de planetas

"Históricamente, nuestras teorías de formación planetaria se basan en lo que vemos y sabemos sobre nuestro Sistema Solar", apuntó Isabel Rebollido, actualmente investigadora asociada en la ESA. "A medida que vemos más y más sistemas de exoplanetas, estamos comenzando a revisar estas teorías".

A medida que los telescopios se vuelven más potentes, los astrónomos continúan descubriendo sistemas planetarios cada vez más inusuales en toda la galaxia. Estos mundos extraños están obligando a los investigadores a reconsiderar las suposiciones sobre cómo se forman y evolucionan los planetas.

Los hallazgos también podrían remodelar cómo los científicos ven nuestro propio Sistema Solar. En lugar de representar un plano universal, su estructura ordenada podría ser solo un ejemplo entre muchas configuraciones planetarias muy diferentes en el cosmos.

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