En nuestro sistema solar, las órbitas planetarias tienen todas una orientación similar. Sus planos orbitales varían unos pocos grados, pero aproximadamente todos los planetas orbitan en la misma dirección. Este plano invariable, como se le conoce, también tiene una orientación dentro de unos pocos grados del plano de rotación del sol. La mayoría de los sistemas planetarios tienen una disposición similar, donde las órbitas planetarias y la rotación estelar están aproximadamente alineadas, pero algunos exoplanetas desafían esta tendencia y no estamos del todo seguros de por qué.
La orientación común dentro de un sistema planetario tiene sentido dado cómo se forman los sistemas planetarios. La nube protoestelar a partir de la cual se forman una estrella y sus planetas suele tener un momento de rotación inherente. Cuando una estrella comienza a fusionarse, se forma un disco protoplanetario alrededor de la estrella. Dado que los planetas se forman dentro de este disco, todos terminan con órbitas similares. Las cosas pueden ser más complicadas con los sistemas binarios o de múltiples estrellas, pero se esperaría que los sistemas planetarios de una sola estrella tuvieran un plano invariable similar al nuestro. Sin embargo, esto no es cierto para un sistema planetario conocido como WASP-131, como muestra un estudio reciente.
Se sabe que WASP-131 tiene al menos un planeta, 131b. Es un planeta de gas caliente con una masa un poco menor que Saturno que orbita 131 cada cinco días. Estudios anteriores de 131b encontraron que el planeta era inusual debido a la densidad de su atmósfera. Aunque su masa es solo una cuarta parte de la de Júpiter, su diámetro es un 20% mayor que el de Júpiter. 131b tiene una densidad tan baja para un planeta gaseoso que se le conoce como un planeta superhinchado.
El planeta fue descubierto a través del método de tránsito, lo que significa que pasa frente a su estrella desde nuestro punto de vista. Es una forma efectiva de encontrar exoplanetas, pero también se puede usar para verificar el movimiento de rotación de la estrella. Debido a la rotación estelar, la luz proveniente de la región de la estrella que gira hacia nosotros se desplaza ligeramente hacia el azul, y la luz de la región que gira alejándose de nosotros se desplaza ligeramente hacia el rojo.
Esto significa que las líneas espectrales de la estrella se ven un poco borrosas. El efecto se conoce como ensanchamiento Doppler. A medida que el planeta pasa frente a la estrella, bloquea a su vez una parte de las regiones desplazadas hacia el azul y hacia el rojo. Esto hace que las líneas espectrales de la estrella se desplacen un poco. Este efecto Rossiter-McLaughlin, como se le conoce, permite a los astrónomos medir la orientación de la rotación estelar.
Cuando el equipo analizó la rotación de WASP-131, encontraron que no era similar a la de su planeta. La órbita de 131b está inclinada unos 160 grados con respecto al plano de rotación de la estrella, lo que significa que se encuentra en una órbita retrógrada alta, casi polar. Por supuesto, esto plantea la pregunta de cómo el planeta pudo haber obtenido una órbita tan extraña.
Una idea es un proceso conocido como efecto Kozai. Las interacciones dinámicas entre el planeta, su estrella y otros planetas del sistema pueden hacer que la órbita se aleje del planeta invariable. Vemos esto en nuestro propio sistema solar con Plutón y Neptuno, que ha inclinado la órbita de Plutón con el tiempo. Sin embargo, el efecto Kozai es más pronunciado con los planetas más pequeños, y la interacción entre el planeta y la estrella por sí sola no es suficiente para explicar una órbita tan inclinada. Otra posibilidad es una interacción magnética entre el planeta y el disco protoplanetario al principio de su período de formación.
Aunque el mecanismo detrás de la extraña órbita no está claro, sigue un patrón visto con muchos exoplanetas de gas caliente. Alrededor de una cuarta parte de ellos tienen órbitas significativamente inclinadas. Parece que estos planetas a veces se pasan de la raya.
Con información de arXiv
