Los científicos han anunciado el descubrimiento de nueve exoplanetas en tránsito. Cuando estos nuevos resultados se combinaron con anteriores observaciones de exoplanetas en tránsito los astrónomos quedaron sorprendidos al encontrar que seis de una muestra mayor de 27 orbitaban en dirección opuesta a la rotación de su estrella madre – exactamente lo contrario que vemos en nuestro Sistema Solar.
Los nuevos descubrimientos proporcionan un serio e inesperado reto a las actuales teorías de formación planetaria. También sugieren que los sistemas con exoplanetas del tipo conocido como Júpiter calientes es improbable que contengan planetas similares a la Tierra. La nueva investigación se presentará en un artículo del Profesor Andrew Collier Cameron de la Universidad de St. Andrews en la Reunión Nacional de Astronomía de RAS (NAM 2010) en Glasgow el martes 13 de abril y en una conferencia de prensa a las 1100 BST del mismo día.
“Esto es una auténtica bomba en el campo de los exoplanetas”, dice Amaury Triaud, estudiante de doctorado del Observatorio de Ginebra quien, junto con Andrew Cameron y Didier Queloz, lidera una gran parte de la campaña de observación.
Se cree que los planetas se forman en los discos de gas y polvo que rodean a una joven estrella. Este disco protoplanetario rota en la misma dirección que la propia estrella, y hasta el momento se esperaba que los planetas que se forman en el disco orbitaran, más o menos, en el mismo plano y que se movieran a lo largo de órbitas en la misma dirección de giro de la estrella. Este es el caso de los planetas en el Sistema Solar.
Tras la detección inicial de los objetos en tránsito con la Búsqueda de Gran Angular para Planetas (WASP), el equipo de astrónomos estableció su naturaleza planetaria y caracterizó los nuevos exoplanetas usando los espectrógrafos HARPS y CORALIE sobre el telescopio de 3,6 metros de ESO y el telescopio suizo Euler en La Silla, Chile, el espectrógrafo SOPHIE en el Observatorio de Haute-Provence, y el espectrógrafo FIES en el Telescopio Óptico Nórdico en las Islas Canarias en La Palma.
Sorprendentemente, cuando el equipo combinó los nuevos datos con antiguas observaciones encontraron que más de la mitad de todos los Júpiter calientes estudiados tenían órbitas que en realidad estaban desalineadas con el eje de rotación de sus estrellas madre. Incluso encontraron que seis exoplanetas en su estudio extendido (de los cuales dos son nuevos descubrimientos) tienen un movimiento retrógrado: orbitan a su estrella en la dirección “equivocada”.
“Los nuevos resultados desafían verdaderamente la creencia común de que los planetas siempre debería orbitar en la misma dirección de giro de su estrella”, dice Andrew Cameron.
En los 15 años que han transcurrido desde que se descubrieron los primero Júpiter calientes, su origen ha sido un misterio. Estos son planetas con masas similares a, o mayores que, la de Júpiter, pero su órbita es muy cercana a sus soles. Los núcleos de los planetas gigantes se cree que forman una mezcla de partículas de roca y hielo encontradas sólo en los fríos confines de los sistemas planetarios.
Los Júpiter calientes, por tanto, deben formarse lejos de su estrella y posteriormente migrar hacia el interior a órbitas mucho más cercanas a su estrella madre. Muchos astrónomos creen que esto se debe a las interacciones gravitatorias con el disco de polvo en el cual se forman. Este escenario tiene lugar en unos pocos millones de años y da como resultado una órbita alineada con el eje de rotación de la estrella madre. También permitiría que se formasen posteriormente planetas rocosos similares a la Tierra, pero desgraciadamente no puede tenerse en cuenta en las nuevas observaciones.
Para tener en cuenta los nuevos exoplanetas retrógrados una teoría alternativa de la migración sugiere que la proximidad de los Júpiter calientes a sus estrellas no se deben a las interacciones con el disco de polvo, sino a un proceso de evolución más lento que implica un tira y afloja gravitatorio con compañeros planetarios o estelares más lejanos a cientos de millones de años. Después de que estas perturbaciones hayan sacado a un exoplaneta gigante a una órbita inclinada y alargada, sufriría una fricción por marea, perdiendo energía cada vez que pasa cerca de su estrella. Finalmente quedaría estacionado en una órbita casi circular, pero aleatoriamente inclinada, cerca de su estrella. “Un drástico efecto colateral de este proceso es que aniquilaría a cualquier otro planeta más pequeño similar a la Tierra en estos sistemas”, dice Didier Queloz del Observatorio de Ginebra.
Dos de los planetas retrógrados recientemente descubiertos también se ha encontrado que tienen compañeros masivos más lejanos que podrían potencialmente ser la causa de la alteración. Estos nuevos resultados dispararán una intensa búsqueda de cuerpos adicionales en otros sistemas planetarios.
Se han enviado esta semana nueve publicaciones sobre esta investigación a revistas internacionales, cuatro de ellas usando datos de las instalaciones de ESO. Y el jueves 15 de abril, el consorcio WASP recibirá el Premio al Logro Colectivo de 2010 de la Real Sociedad Astronómica, también en NAM 2010.
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