Una nueva investigación sobre datos antiguos de Kepler ha revelado que un sistema planetario que antes se creía sin planetas en realidad tiene dos planetas que orbitan su estrella de una forma peculiar, como un tiovivo clásico.
El sistema KOI-134 contiene dos planetas que orbitan su estrella de forma peculiar en dos planos orbitales diferentes, y uno de ellos presenta una variación significativa en sus tiempos de tránsito. Este es el primer sistema de este tipo descubierto.
Hace más de una década, científicos utilizaron el Telescopio Espacial Kepler de la NASA para observar el sistema KOI-134 y pensaron que podría tener un planeta orbitando, pero consideraron que este candidato a planeta era un falso positivo, ya que sus tránsitos (o pasos frente a su estrella) no se alineaban como se esperaba. Estos tránsitos eran tan anormales que el planeta fue descartado mediante un sistema automatizado como falso positivo antes de poder analizarlo más a fondo.
Sin embargo, el compromiso de la NASA con el intercambio abierto de datos científicos permite a los investigadores revisar constantemente observaciones antiguas para realizar nuevos descubrimientos. En un nuevo estudio, investigadores han reanalizando los datos de Kepler sobre KOI-134 y han confirmado que el «falso positivo» no solo es un planeta real, sino que el sistema tiene dos planetas y una dinámica orbital interesante.
El equipo de científicos, dirigido por Emma Nabbie, de la Universidad del Sur de Queensland, ha publicado un artículo sobre su descubrimiento en Nature Astronomy. El trabajo se titula «Un sistema de alta inclinación mutua alrededor de KOI-134 revelado por variaciones en el tiempo de tránsito».
Primero, se confirmó que el planeta «falso positivo», llamado KOI-134 b, era un Júpiter cálido (un planeta cálido de tamaño similar a Júpiter). Mediante este análisis, los investigadores descubrieron que la razón por la que este planeta eludió la confirmación previa se debe a que experimenta lo que se conoce como variaciones en el tiempo de tránsito (TTV), o pequeñas diferencias en el tránsito de un planeta frente a su estrella que pueden hacer que su tránsito sea «adelantado» o «tardío» debido a que el planeta está siendo empujado o atraído por la gravedad de otro planeta que también se reveló en el estudio.
Los investigadores estiman que KOI-134 b transita alrededor de su estrella hasta 20 horas antes o después, lo cual representa una variación significativa. De hecho, fue tan significativa que es la razón por la que el planeta no se confirmó en las observaciones iniciales.
Como estos TTV se deben a la interacción gravitacional con otro planeta, este descubrimiento también reveló un planeta hermano: KOI-134 c. Al estudiar este sistema en simulaciones que incluyen estos TTV, el equipo descubrió que KOI-134 c es un planeta ligeramente más pequeño que Saturno y está más cerca de su estrella que KOI-134 b.
KOI-134 c había eludido la observación previamente porque orbita en un plano orbital inclinado, un plano diferente al de KOI-134 b, y esta inclinación orbital impide que el planeta transite alrededor de su estrella. Los dos planos orbitales de estos planetas tienen una diferencia de aproximadamente 15 grados entre sí, lo que se conoce como una inclinación mutua de 15 grados, lo cual es significativo. Debido a la atracción gravitatoria entre estos dos planetas, sus planos orbitales también se inclinan.
Otra característica interesante de este sistema planetario es la resonancia. Estos dos planetas tienen una resonancia de 2 a 1, lo que significa que, en el mismo tiempo en que un planeta completa una órbita, el otro completa dos. En este caso, KOI-134 b tiene un período orbital (el tiempo que tarda un planeta en completar una órbita) de aproximadamente 67 días, el doble del período orbital de KOI-134 c, que orbita cada 33-34 días.
Entre los planos orbitales separados que se inclinan, las TTV y la resonancia, los dos planetas orbitan su estrella en un patrón que se asemeja a dos ponis de madera que se balancean mientras giran en un tiovivo clásico.
Si bien este sistema comenzó como un falso positivo con Kepler, este nuevo análisis de los datos revela un sistema vibrante con dos planetas. De hecho, este es el primer sistema compacto multiplanetario descubierto que no es plano, tiene una TTV tan significativa y experimenta planos orbitales que se inclinan.
Además, la mayoría de los sistemas planetarios no presentan inclinaciones mutuas elevadas entre pares de planetas cercanos. Además de ser una rareza, inclinaciones mutuas como esta no se miden a menudo debido a las dificultades del proceso de observación. Por lo tanto, contar con mediciones como esta de una inclinación mutua significativa en un sistema, así como mediciones de resonancia y TTV, proporciona una imagen clara de la dinámica dentro de un sistema planetario que no siempre podemos ver.
Las observaciones descritas en el artículo y utilizadas en las simulaciones para el mismo fueron realizadas por el Telescopio Espacial Kepler de la NASA y el artículo incluyó la colaboración y las contribuciones de instituciones como la Universidad de Ginebra, la Universidad de La Laguna, el Observatorio Purple Mountain, el Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica, el Instituto de Tecnología de Georgia, la Universidad del Sur de Queensland y el Telescopio Espacial Kepler retirado de la NASA.
Con información de Nature
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