Resuelven el misterio del sistema planetario que evita que unos planetas choquen con otros

Los misterios de uno de los más fascinantes sistemas planetarios cercanos han quedado resueltos tras un estudio publicado en "Monthly Notices de la Royal Astronomical Society". El estudio, que presenta el primer modelo viable para una de las primeras estrellas en la que se descubrieron planetas -55 Cancri- fue dirigido por el estudiante graduado Benjamin Nelson, de la Universidad del Estado de Pennsilvania. Numerosos estudios desde 2002 no habían logrado determinar un modelo plausible para las masas y órbitas de dos planetas gigantes situados más cerca de 55 Cancri que Mercurio está de nuestro sol. Los astrónomos habían tratado de entender cómo estos planetas masivos que orbitan tan cerca de su estrella podían evitar precipitarse sobre ésta o chocar entre sí. Ahora, el nuevo estudio dirigido por Penn State ha combinado miles de observaciones con nuevas técnicas estadísticas y computacionales para medir las propiedades de los planetas con mayor precisión, revelando que sus masas y órbitas particulares están impidiendo su autodestrucción en el corto plazo.

"El sistema planetario 55 Cancri es único tanto en la riqueza de la diversidad de sus planetas conocidos como en el número y la variedad de observaciones astronómicas"dijo el profesor de Astronomía y Astrofísica en Penn State, Eric Ford, coautor del trabajo. "La complejidad de este sistema hace que sea excepcionalmente difícil interpretar estas observaciones", dijo. Para llevar a cabo los nuevos análisis , Nelson y Ford colaboraron con científicos de computación para el desarrollo de una herramienta para la simulación de sistemas planetarios utilizando tarjetas gráficas para acelerar los cálculos. Mediante la combinación de varios tipos de observaciones, los astrónomos de Penn State determinaron que uno de los planetas del sistema (55 Cancri) tiene ocho veces la masa de la Tierra, el doble de la distancia del radio de la Tierra, y la misma densidad que la de la Tierra. Este planeta es demasiado caliente como para tener agua líquida debido a que su temperatura superficial se estima en 2.100 grados Celsius, por lo que no es probable que alberguen vida.

Fue sólo en 2011, ocho años después del descubrimiento cuando los astrónomos reconocieron que el planeta más interior orbitaba su estrella en menos de 18 horas, en lugar de cerca de 3 días, como se pensaba originalmente. Poco después, los astrónomos detectaron el planeta en tránsito, ya que se puso delante de su estrella, lo que permite a los astrónomos medir el tamaño relativo del planeta también. "Estos dos planetas gigantes de 55 Cancri interactúan con tanta fuerza que podemos detectar cambios en sus órbitas. Estas detecciones son muy interesantes porque nos permiten aprender cosas sobre las órbitas que normalmente no son observables . Sin embargo , las rápidos interacciones entre los planetas también son un reto ya que el modelado del sistema requiere simulaciones que requieren mucho tiempo para cada modelo para determinar las trayectorias de los planetas y por lo tanto la probabilidad de supervivencia durante miles de millones de años sin una colisión catastrófica", dijo Benjamin Nelson.

El sistema planetario 55 Cancri está a sólo 39 años luz de distancia en la constelación de Cáncer. Debido a que está tan cerca, en términos astronómicos, el sistema brilla cuando se ve desde la Tierra, por lo que los astrónomos han sido capaces de medir directamente el radio de su estrella, una observación que es práctico sólo para algunos de nuestros vecinos estelares más cercanos. Conocer el radio de la estrella hizo posible que los astrónomos realizarán mediciones precisas de su masa -casi la misma masa que nuestro Sol-, así como el tamaño y la densidad de su superplaneta. Los astrónomos descubrieron en 1997 que 55 Cancri es orbitado por un planeta gigante. Observaciones a largo plazo por parte de Wright y hicieron posible la detección de cinco planetas que orbitan alrededor de la estrella, incluido un planeta gigante frío con una órbita muy similar a la de Júpiter.