A unos 73 años luz de la Tierra se encuentra un exoplaneta que lo tiene todo al revés. Si bien los planetas generalmente orbitan en la misma dirección que su estrella anfitriona, este es un caso atípico: viaja alrededor de su estrella en la dirección opuesta a la rotación de la estrella, lo que deja desconcertados a los astrónomos.
Un nuevo estudio publicado en Astronomy and Astrophysics describe el peculiar caso de GJ 3090 b, un planeta del tamaño de Neptuno que orbita una estrella pequeña y fría conocida como enana M. GJ 3090 b es el primer planeta conocido con una órbita “hacia atrás” alrededor de una enana M, una anomalía que puede haber surgido de condiciones inusuales mientras se formaba el sistema planetario.
“Este es un sistema planetario notable porque el planeta no está simplemente inclinado en relación con su estrella, sino que orbita en la dirección opuesta. Eso plantea inmediatamente la pregunta de cómo se pudo haber formado una órbita tan inusual”, dijo en un comunicado el autor principal del estudio, Andrew Winter, astrofísico de la Universidad Queen Mary.
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Una extraña órbita hacia atrás
Los sistemas planetarios se forman cuando una nube de gas y polvo colapsa sobre sí misma. Primero, el material colapsa hacia el centro y forma la estrella. La nube que gira alrededor de la estrella luego se aplana formando lo que se llama un disco protoplanetario, y es dentro de este disco donde nacen los planetas.
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Una estrella y sus planetas suelen girar en la misma dirección, ya que emergen del mismo disco de gas y polvo. Pero GJ 3090 b, con su órbita hacia atrás, parece sugerir que no todos los planetas que giran alrededor de enanas M orbitan en la misma dirección.
GJ 3090 b se detectó por primera vez en 2022 con el telescopio espacial TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) de la NASA. Se descubrió que el exoplaneta tenía un radio 2,2 veces mayor que el de la Tierra y una masa 4,5 veces mayor que la de la Tierra.
Encontrar la inclinación de un exoplaneta
Observaciones recientes de GJ 3090 b revelaron la órbita anormal del planeta; Con el instrumento NIRPS (Near-Infrared Planet Searcher) instalado en el Telescopio La Silla de 3,6 m de ESO en Chile, los investigadores midieron la orientación tridimensional de la órbita del planeta.
Los investigadores buscaban en particular una medida de oblicuidad; El Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA define la oblicuidad (o inclinación axial) como el ángulo entre los planos ecuatorial y orbital de un cuerpo.
En el caso de los ocho planetas de nuestro Sistema Solar, existe un pequeño ángulo entre sus planos orbitales y el plano ecuatorial del Sol. El ángulo varía entre 3 y 7 grados dependiendo del planeta, según otro comunicado sobre el nuevo estudio del Instituto de Astrofísica de Canarias.
La oblicuidad orbital obtenida a partir de las mediciones de GJ 3090 b, por otro lado, fue de aproximadamente 136 grados. Esto confirmó que el planeta se mueve “hacia atrás” en dirección retrógrada alrededor de su estrella.
Heredar la dirección opuesta
Con el descubrimiento de la órbita retrógrada de GJ 3090 b, los investigadores se preguntaron por qué el exoplaneta viajaría en esa dirección. Al principio, asumieron que podría ser el resultado de una dramática interacción gravitacional con un planeta suficientemente masivo cercano o con una estrella compañera, que podría perturbar la órbita de un planeta e inclinarla dramáticamente con el tiempo.
Sin embargo, no encontraron ninguna evidencia de una compañera estelar o de un planeta exterior suficientemente masivo. Se dieron cuenta de que la respuesta podría tener que ver con la formación del sistema planetario.
Los investigadores proponen que la estrella puede haber adquirido un segundo disco desalineado de gas y polvo de su entorno circundante. Los planetas formados a partir de este material habrían adoptado una orientación inusual, como lo hizo GJ 3090 b.
“La idea de que se pueda reconstruir un sistema planetario a partir de un segundo disco con una orientación diferente es particularmente apasionante. Sugiere que el entorno alrededor de una estrella joven puede desempeñar un papel mucho más importante en la determinación de la arquitectura de sus planetas de lo que podríamos haber esperado”, dijo en el comunicado de prensa el autor del estudio Vincent Bourrier, astrónomo de la Universidad de Ginebra.
Los investigadores dicen que se necesitan más observaciones para verificar este escenario de formación y determinar si pueden existir configuraciones orbitales igualmente extrañas en otros sistemas planetarios. En cualquier caso, la inusual órbita de GJ 3090 b podría arrojar luz sobre el importante papel de las condiciones de formación en la evolución de los sistemas planetarios.
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