Las órbitas de los planetas extrasolares son coplanares

Las supertierras son comunes en la Vía Láctea, pero los sistemas de exoplanetas, como en nuestro sistema solar tienen órbitas casi coplanares a los planetas más importantes. Utilizando los datos de Kepler y el famoso espectrógrafo Haps de la ESO, un grupo de astrónomos llegan a esa conclusión. Nuestro sistema solar no sería una excepción.

El descubrimiento de exoplanetas ha demostrado que la formación de una procesión planetaria alrededor de una estrella es la regla en la Vía Láctea. Incluso parece que este proceso ha comenzado muy temprano en la historia de la galaxia, como lo demuestra el ejemplo del sistema de exoplanetas alrededor de HIP 11952. Sin embargo, las simulaciones numéricas basadas en ciertos escenarios cosmológicos dio la impresión de que el buen orden de las órbitas de los planetas mayores del sistema solar, es decir, órbitas casi coplanares con velocidades angulares del mismo signo podían haber sido poco frecuentes.

Hay sin duda muchos discos protoplanetarios, lo que significa que se puede esperar un efecto muy similar en las órbitas de los planetas extrasolares. Pero debemos tener cuidado porque la misma lógica no funcionaría en un sistema que contara con un Júpiter caliente. Y luego está la resonancia Kozai.

Kepler Mission

Impresión artística de Kepler observando un tránsito planetario. © Nasa

En el marco de la resonancia Kozai y en el caso del movimiento de tres cuerpos celestes, puede haber un cambio entre la excentricidad y la inclinación de la órbita de uno de estos cuerpos celestes. Así, una órbita de baja inclinación, puede llegar a ser muy excéntrica pero próxima a un círculo, y viceversa.

Descifrado las observaciones de Kepler y Harps

La solución más fácil tener el núcleo de la red es analizar estadísticamente los datos de todos los exoplanetas descubiertos, y hay más de 750. Para ello, un grupo de astrónomos del equipo ExoEarths (Centro de Astrofísica da Universidade do Porto, CAUP), en colaboración con los miembros de la Universidad de Ginebra, entre ellos Michel Mayor, el co-descubridor de 51 Pegasi, han utilizado observaciones de tránsitos realizadas por Kepler y detección de exoplanetas realizadas con el espectrógrafo HARPS (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher).

El método de tránsito sólo permite detectar planetas que pasan su sol en términos del punto de vista de un observador terrestre. El método de velocidad radial no tiene ninguna limitación de este tipo y puede detectar un planeta orbitando una estrella, cualquiera que sea la orientación del plano de su órbita en relación con el mismo observador. Este es el sistema utilizado con Harps.

Una ilustración de un sistema planetario con órbitas no coplanares. © CAUPTV-YouTube

Como se menciona en el artículo depositado en arXiv, los astrónomos han simulado diferentes sistemas de exoplanetas y han comparado las estadísticas obtenidas con las observaciones de Kepler y Harps. Un exoplaneta es detectado por el método de velocidad radial dando el período de su órbita, que es posible deducir, si se observa en su plano orbital, cuando un tránsito va a producirse. Por lo tanto, en teoría se pueden determinar la presencia o ausencia de órbitas no coplanares en algunos casos.

En última instancia, los investigadores encontraron que las simulaciones que mejor concuerdan con la realidad son aquellas en los que las órbitas de los planetas extrasolares son casi coplanares. Esto confirma por lo tanto, la teoría de la formación de los planetas dentro de un disco de polvo y gas. Más importante aún, esto sugiere que, en términos de planos orbitales, que nuestro sistema solar no es una excepción. Una duda evidentemente importante para la comprensión de la formación de planetas, pero no hay sospechas de que exobiólogos también disfrutaron de ella mientras se descubría que las supertierras son legión.

High Accuracy Radial velocity Planet Searcher

Harps (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher) es el espectrógrafo está instalado en el telescopio de 3,6 metros de la ESO en La Silla, que se utiliza para la detección de exoplanetas. © ESO

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