Un grupo internacional de astrónomos ha identificado un sistema planetario distante que pone en tela de juicio una de las ideas más aceptadas sobre cómo se forman los planetas.
En la mayoría de los sistemas planetarios observados en la Vía Láctea, los científicos observan una disposición básica similar: planetas pequeños y rocosos orbitando cerca de su estrella, mientras que los gigantes gaseosos orbitan a mayores distancias. Nuestro propio Sistema Solar se ajusta a este patrón. Los planetas interiores – Mercurio, Venus, Tierra y Marte – están compuestos principalmente de roca y metal. Más alejados, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno están dominados por densas capas de gas.
Esta disposición se explica mediante una teoría líder sobre la formación de planetas. Las estrellas jóvenes emiten una intensa radiación que puede despojar a los planetas en desarrollo cercanos de sus gases, dejando atrás mundos sólidos y rocosos. Más lejos de la estrella, las temperaturas más frías permiten que los planetas retengan atmósferas densas, lo que lleva a la formación de gigantes gaseosos.
Un Sistema que Rompe las Reglas Alrededor de LHS 1903
Un sistema recientemente identificado orbitando la estrella LHS 1903 no sigue este esquema. El descubrimiento, publicado en la revista Science, se centra en una pequeña y tenue enana roja que es más fría y menos masiva que el Sol.
Investigadores liderados por el Prof. Ryan Cloutier de la Universidad McMaster y el Prof. Thomas Wilson de la Universidad de Warwick combinaron datos de telescopios terrestres y espaciales para estudiar el sistema. Inicialmente identificaron tres planetas. El mundo más interno es rocoso, seguido de dos planetas ricos en gas similares a versiones más pequeñas de Neptuno, una alineación que coincide con las expectativas estándar.
Pero años de observaciones adicionales revelaron un giro inesperado. Nuevas mediciones del satélite CHEOPS de la Agencia Espacial Europea revelaron un cuarto planeta, llamado LHS 1903 e, orbitando más lejos de la estrella. Sorprendentemente, este mundo exterior parece ser rocoso.
“Hemos visto este patrón: rocoso por dentro, gaseoso por fuera, en cientos de sistemas planetarios. Pero ahora, el descubrimiento de un planeta rocoso en la parte exterior de un sistema nos obliga a repensar el momento y las condiciones bajo las cuales pueden formarse los planetas rocosos”, afirma Cloutier, profesor asistente en el Departamento de Física y Astronomía.
Descartando Colisiones y Desplazamientos Planetarios
El equipo exploró varias explicaciones posibles. Consideraron si un impacto masivo podría haber despojado al planeta de su atmósfera. También examinaron si los planetas podrían haber cambiado de posición con el tiempo. Simulaciones por computadora detalladas y estudios de las órbitas de los planetas descartaron ambos escenarios.
En cambio, los hallazgos apuntan a una idea más inesperada. Los planetas en este sistema podrían no haberse formado simultáneamente. Más bien, podrían haberse desarrollado uno tras otro a medida que cambiaban las condiciones alrededor de la estrella.
Formación Planetaria de “Adentro Hacia Afuera”
Los modelos estándar proponen que los planetas surgen dentro de un disco protoplanetario, una nube arremolinada de gas y polvo que rodea a una estrella joven. En este entorno, grupos de material forman varios embriones planetarios aproximadamente al mismo tiempo. Durante millones de años, estos cuerpos en crecimiento evolucionan hasta convertirse en planetas completamente formados con una variedad de tamaños y composiciones.
La estructura del sistema LHS 1903 sugiere una vía diferente conocida como formación planetaria de “adentro hacia afuera”. En este escenario, los planetas toman forma secuencialmente en entornos cambiantes. Las condiciones locales en el momento en que cada planeta termina de formarse determinan si se vuelve rico en gas o permanece rocoso.
Este marco podría explicar la naturaleza inusual de LHS 1903 e. Para cuando comenzó a ensamblarse, gran parte del gas en el disco circundante podría haberse disipado ya, dejando demasiado poco material para construir una atmósfera densa.
“Es notable ver un mundo rocoso formándose en un entorno que no debería favorecer ese resultado. Desafía las suposiciones incorporadas en nuestros modelos actuales”, dice Cloutier, quien añade que el descubrimiento plantea preguntas más amplias sobre si LHS 1903 es una anomalía o un ejemplo temprano de un patrón que los científicos aún no han reconocido.
“A medida que los telescopios y los métodos de detección se vuelven más precisos, estamos fortaleciendo nuestra capacidad para encontrar sistemas planetarios que no se parecen al nuestro y que no se ajustan a teorías establecidas”, afirma.
“Cada nuevo sistema añade un nuevo punto de datos a una imagen cada vez mayor de la diversidad planetaria, una imagen que obliga a los científicos a repensar los procesos que dan forma a los mundos de toda la galaxia.”
