Por qué algunos Júpiter calientes orbitan en sentido contrario

Un planeta puede terminar en una órbita contraria a la rotación de su estrella madre, debido a las perturbaciones gravitatorias causadas por otro planeta distante (en la parte izquierda superior). Crédito: Lynette Cook

Artículo publicado por Yudhijit Bhattacharjee el 11 de mayo de 2011 en Science Now

A pesar de lo variados que son los planetas de nuestro Sistema Solar, todos tienen una cosa en común: Todos orbitan en la mista dirección de giro que el Sol. Esto no es así en todas partes. En los últimos años, los astrónomos han descubierto varios sistemas planetarios aparte del nuestro que contienen planetas masivos similares a Júpiter que orbitan en un sentido opuesto al giro de la estrella madre. Ahora, un equipo de investigadores ha realizado simulaciones por ordenador para demostrar cómo estos planetas pueden haber terminado en estas divertidas órbitas “retrógradas”.

Debido a que los planetas se forman en el disco de gas y polvo que se extiende desde una estrella giratoria, deben tener órbitas que siguen la rotación estelar. Por esto es por lo que los astrónomos quedaron desconcertados cuando encontraron el primer gigante gaseoso en 2009 cerca de su estrella madre, conocido como “Júpiter caliente”, orbitando en una órbita retrógrada. Una explicación inicial fue que varios planetas gigantes se forman juntos en lo que se conoce como disco protoplanetario, y que interaccionan gravitatoriamente de una forma que deja sus órbitas totalmente fuera de sitio. Eso pone a uno o más planetas en una órbita cerrada en contra del giro de la estrella.

En el nuevo estudio, Smadar Naoz de la Universidad Northwestern en Evanston, Illinois, y sus colegas ponen a prueba un escenario diferente. En su simulación, un planeta gigante gaseoso empieza orbitando en la misma dirección que la rotación de la estrella. Pero entonces, el efecto gravitatorio de otro cuerpo planetario o una enana marrón más alejada de la estrella madre, saca al planeta de su órbita original y lo coloca en una nueva inclinada en un ángulo con respecto al plano ecuatorial de la estrella. La órbita se inclina cada vez más, hasta que en algún punto se invierte. Así es como nace la órbita retrógrada.

“Los efectos del planeta interior son débiles pero se acumulan a lo largo de un largo periodo de tiempo”, dice Naoz, cuyo equipo informa de los hallazgos on-line en Nature. Dice que las simulaciones demuestran que este tipo de inversión de órbita puede explicar por qué casi la mitad de Júpiter calientes vistos hasta ahora tienen órbitas retrógradas.

Joshua Winn, astrofísico del MIT en Cambridge, dice que una forma de confirmar este mecanismo es buscar los cuerpos planetarios u objetos estelares que pudieran haber causado la inversión orbital. “Varios grupos están actualmente llevando a cabo búsquedas más sensibles de estrellas o planetas en sistemas con planetas gigantes cercanos”, comenta. “Deberíamos buscar la ‘mano culpable’ que invirtió las órbitas de estos Júpiter retrógrados”.

Artículo traducido y posteado en Ciencia Kanija, el original se publicó en Science, su autor es Yudhijit Bhattacharjee.