Astrónomos de la Universidad de Nuevo México publicaron una investigación que confirma tres cuerpos orbitando el sistema exoplanetario dinámico TOI-201: una supertierra denominada TOI-201d, un júpiter cálido nombrado TOI-201 b y una enana marrón identificada como TOI-201 c, según el estudio liderado por Ismael Mireles, candidato doctoral en el Departamento de Física y Astronomía de la institución.
El artículo, titulado “Descubriendo las Órbitas en Rápida Evolución del Sistema Dinámico TOI-201”, fue publicado en la revista Science Advances, según informó la Universidad de Nuevo México.
“El objetivo era caracterizar el sistema planetario TOI-201 para entender no solo qué planetas están ahí, sino cómo interactúan dinámicamente entre sí”, dijo Mireles. “Esto ayuda a los científicos a comprender cómo se forman y evolucionan con el tiempo sistemas planetarios como nuestro propio Sistema Solar”, agregó.
Características de los cuerpos celestes
La supertierra TOI-201 d es un planeta rocoso aproximadamente 1.4 veces el tamaño de la Tierra y cerca de 6 veces su masa, completando una órbita cada 5.85 días, según el estudio. El planeta está muy cerca de su estrella y probablemente demasiado caliente para albergar agua líquida.
El júpiter cálido TOI-201 b es un gigante gaseoso con aproximadamente la mitad de la masa de Júpiter que orbita cada 53 días. Los “júpiteres cálidos” se sitúan entre los “júpiteres calientes” más cercanos (con órbitas de pocos días) y los gigantes gaseosos fríos y distantes como Júpiter (aproximadamente 12 años).
La enana marrón TOI-201 c es el cuerpo más masivo del sistema además de la estrella, en una órbita amplia y altamente elíptica de aproximadamente 8 años, según la investigación. Su influencia gravitacional es responsable de la mayor parte del comportamiento dinámico del sistema. TOI-201 c es también el objeto en tránsito de período más largo jamás descubierto.
“TOI-201 c es único debido a su período orbital extremadamente largo (aproximadamente 7.9 años) y su ubicación en un sistema con dos planetas interiores”, manifestó Mireles. “La mayoría de las enanas marrones en tránsito conocidas orbitan mucho más cerca de sus estrellas”, agregó.
“Dado que la masa de TOI-201 c está cerca del límite que separa los planetas masivos de las enanas marrones, un misterio que plantea este sistema es si este cuerpo se formó como un planeta o como una estrella”, indicó la profesora Diana Dragomir, asesora de Mireles.
Para poner esto en perspectiva, una enana marrón es 13 veces más masiva que Júpiter, pero aún demasiado pequeña para clasificarse como una estrella verdadera, ya que no puede sostener la fusión de hidrógeno en su núcleo como el Sol, según los investigadores.
Cambios orbitales observables en tiempo real
“Este es uno de los pocos sistemas donde las órbitas planetarias pueden observarse cambiando activamente en escalas de tiempo humanas. Ofrece una ventana rara en tiempo real hacia las vidas dinámicas de los sistemas planetarios”, explicó Mireles. De hecho, en 200 años solo dos de los tres objetos seguirán en tránsito, según el estudio.
“Las órbitas de los planetas están inclinadas entre sí, y debido a eso, se están atrayendo lentamente hacia nuevas orientaciones”, precisó Mireles.
“Esto fue una sorpresa, porque si los planetas nacen en el plano del disco protoplanetario que existió temprano en la vida de la estrella, se espera que tengan órbitas alineadas, como los planetas del Sistema Solar. Entonces la siguiente pregunta a responder para TOI-201 es cómo estos tres objetos terminaron con órbitas tan inclinadas”, dijo Dragomir.
En 200 años, la supertierra dejará de transitar, según las proyecciones. Unos cientos de años después, el júpiter cálido dejará de transitar y posteriormente la enana marrón dejará de transitar. Sin embargo, comenzarán a transitar nuevamente miles de años en el futuro, ya que experimentan ciclos de configuraciones en tránsito y sin tránsito.