Durante varios años los científicos han tratado de explicar por qué tantos pares de exoplanetas tienen una configuración extraña: sus órbitas parecen haber sido separadas por un mecanismo desconocido. Los astrónomos de la Universidad de Yale, Sarah Millholland y Gregory Laughlin, han encontrado una posible respuesta, e implica que los polos de los exoplanetas están muy inclinados.

Un exoplaneta o planeta extrasolar es un planeta fuera del Sistema Solar. La primera evidencia posible de un exoplaneta se observó en 1917, pero no se reconoció como tal. La primera confirmación de detección ocurrió en 1992. A esto le siguió la confirmación de un planeta diferente, originalmente detectado en 1988. Hasta ahora, hay 4.878 exoplanetas confirmados en 3.604 sistemas planetarios, con 807 sistemas que tienen más de un planeta.

Existen muchos métodos para detectar exoplanetas. El tránsito astronómico y la espectroscopia Doppler son las que más han encontrado, pero estos métodos adolecen de un claro sesgo de observación que favorece la detección de planetas cerca de la estrella; por lo tanto, el 85% de los exoplanetas detectados están dentro de la zona de acoplamiento de marea en donde un objeto astronómico esté fijada apuntando a otro, tal como la cara visible de la Luna está siempre apuntando a la Tierra.

En varios casos, se han observado múltiples planetas alrededor de una estrella. Aproximadamente 1 de cada 5 estrellas similares al Sol tienen un planeta del “tamaño de la Tierra” en la zona habitable. Suponiendo que hay 200 mil millones de estrellas en la Vía Láctea, se puede plantear la hipótesis de que hay 11 mil millones de planetas del tamaño de la Tierra potencialmente habitables en la Vía Láctea, aumentando a 40 mil millones si se incluyen los planetas que orbitan las numerosas estrellas enanas rojas.

La misión Kepler de la NASA reveló que aproximadamente el 30% de las estrellas de tipo solar albergan planetas con tamaños entre el de la Tierra y el de Neptuno. Estos planetas extrasolares tienen órbitas casi circulares y coplanares; y les toma menos de 100 días rodear a su estrella.

Sin embargo, curiosamente, una gran cantidad de ellos existen en pares con órbitas que se encuentran fuera de los puntos naturales de estabilidad. Ahí es donde entra en juego la oblicuidad, la cantidad de inclinación entre el eje de un planeta y su órbita.

“Cuando los planetas como estos tienen grandes inclinaciones axiales, en lugar de poca o ninguna inclinación, sus mareas son extremadamente más eficientes para drenar la energía orbital hacia el calor en los planetas. Esta vigorosa disipación de las mareas hace que las órbitas se separen”, dijo Millholland.

Una situación similar, pero no idéntica, existe entre la Tierra y la Luna. La órbita de la Luna está creciendo lentamente debido a la disipación de las mareas, pero el día de la Tierra se está alargando gradualmente.

“Hay una conexión directa entre la inclinación excesiva de estos exoplanetas y sus características físicas”, dijo el profesor Laughlin.

“Afecta varias de sus características físicas, como el clima y las circulaciones globales”.

“Las estaciones en un planeta con una gran inclinación axial son mucho más extremas que las de un planeta bien alineado, y sus patrones climáticos probablemente no sean triviales”.

“Ya hemos comenzado a trabajar en un estudio de seguimiento que examinará cómo las estructuras de estos exoplanetas responden a grandes oblicuidades con el tiempo”.

Referencia del documento científico:
Sarah Millholland y Gregory Laughlin. Esculpido por la oblicuidad de los sistemas exoplanetarios. Nature Astronomy, volumen 3, páginas 424–433 (2019); DOI: 10.1038 / s41550-019-0701-7