Impresión artística del exoplaneta en órbita cercana a una estrella. Crédito:ESA, NASA, G. Tinetti (University College de Londres, Reino Unido y ESA) y M. Kornmesser (ESA / Hubble)
El descubrimiento de un planeta con una órbita muy elíptica alrededor de una estrella antigua podría ayudarnos a comprender mejor cómo se forman y evolucionan los sistemas planetarios con el tiempo.
El nuevo planeta HD76920b, es cuatro veces la masa de Júpiter, y se puede encontrar a unos 587 años luz de distancia en la constelación del sur de Volans, el pez volador. En su punto más lejano, orbita casi el doble de lejos de su estrella que la Tierra del sol.
Los detalles del planeta y su descubrimiento se publican hoy. Entonces, ¿cómo encaja esto en la narrativa de formación de planetas? y ¿son comunes los planetas en el cosmos?
El sistema solar
Antes del primer descubrimiento de exoplanetas, Nuestra comprensión de cómo se formaron los sistemas planetarios provino del único ejemplo que teníamos en ese momento:nuestro sistema solar.
Cerca del sol orbitan cuatro planetas rocosos:Mercurio, Venus, Tierra y Marte. Más lejos hay cuatro gigantes:Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno.
Dispersos en medio de ellos tenemos escombros:cometas, asteroides y planetas enanos.
Los ocho planetas se mueven en órbitas casi circulares, cerca del mismo plano. La mayor parte de los escombros también se encuentra cerca de ese avión, aunque en órbitas algo más excéntricas e inclinadas.
¿Cómo se formó este sistema? La idea era que se fusionara a partir de un disco de material que rodeaba al sol embirónico. Los confines exteriores más fríos eran ricos en helados, mientras que las regiones interiores más calientes contenían solo polvo y gas.
La superposición de la órbita de HD76920b en el sistema solar muestra lo peculiar que es. Su órbita se parece más a la del asteroide Faetón que a la de cualquiera de los planetas del sistema solar. Crédito:Jake Clark
Durante millones de años las diminutas partículas de polvo y hielo chocaron entre sí, construyendo lentamente objetos cada vez más grandes. En las heladas profundidades del espacio los planetas gigantes crecieron rápidamente. En el calor interior rocoso, el crecimiento fue más lento.
Finalmente, el sol sopló el gas y el polvo dejando un sistema (relativamente) ordenado:planetas aproximadamente coplanarios, moviéndose en órbitas casi circulares.
La era de los exoplanetas
Los primeros exoplanetas, descubierto en la década de 1990, destrozó este simple modelo de formación planetaria. Rápidamente aprendimos que son mucho más diversos de lo que podríamos haber imaginado.
Algunos sistemas cuentan con planetas gigantes, más grande que Júpiter, orbitando increíblemente cerca de su estrella. Otros albergan excéntricos, mundos solitarios, sin compañeros para llamarlos suyos.
Esta gran cantidad de datos revela una cosa:la formación y evolución de los planetas es más complicada y diversa de lo que jamás imaginamos.
El sistema solar se formó a partir de un disco protoplanetario, rodeando el joven sol. Crédito:NASA / JPL-Caltech
Acreción de núcleos frente a inestabilidad dinámica
Como resultado de estos descubrimientos, Los astrónomos desarrollaron dos modelos competidores para la formación de planetas.
El primero es la acumulación de núcleos, donde los planetas se forman gradualmente, a través de colisiones entre granos de polvo y hielo. La teoría ha surgido de nuestros viejos modelos de formación del sistema solar.
La teoría en competencia es la inestabilidad dinámica. Una vez más, la historia comienza con un disco de material alrededor de una estrella joven. Pero ese disco es más masivo, y se vuelve inestable bajo su propia gravedad, provocando el crecimiento de grumos. Estos grupos forman rápidamente planetas, en miles de años.
Ambos modelos pueden explicar algunos, pero no todos, de los planetas recién descubiertos. Dependiendo de las condiciones iniciales alrededor de la estrella, parece que ambos procesos pueden ocurrir.
Cada teoría ofrece potencial para explicar mundos excéntricos de formas algo diferentes.
Impresión artística del Hot Jupiter HD209458b, un planeta tan cerca de su estrella que su atmósfera se está evaporando hacia el espacio. Crédito:Agencia Espacial Europea, A. Vidal-Madjar (Institut d'Astrophysique de Paris, CNRS, Francia) y NASA
¿Cómo se obtiene un planeta excéntrico?
En el modelo de inestabilidad dinámica, puede obtener fácilmente la formación e interacción de varios grupos, lanzándose unos a otros hasta que sus órbitas estén inclinadas y excéntricas.
Bajo el modelo de acreción central, las cosas son un poco más difíciles, como este método crea naturalmente coplanar, sistemas planetarios ordenados. Pero con el tiempo, esos sistemas pueden volverse inestables.
Un posible resultado es que un planeta expulse a los demás a través de una serie de encuentros caóticos. Eso, naturalmente, lo dejaría como un cuerpo solitario, siguiendo una órbita muy alargada.
Pero hay otra opción. Muchas estrellas de nuestra galaxia son binarias, tienen compañeras estelares. Las interacciones entre un planeta y el hermano de su estrella anfitriona podrían agitarlo fácilmente y eventualmente expulsarlo. o colóquelo en una órbita extrema.
Un planeta excéntrico
Esto nos lleva a nuestro mundo recién descubierto, HD76920b. Un puñado de mundos igualmente excéntricos se han encontrado antes, pero el HD76920b es único. Orbita una estrella antigua, más de dos mil millones de años más viejo que el sol.
La órbita que sigue el HD76920b no es sostenible a largo plazo. Mientras se acerca a su estrella anfitriona, experimentará mareas dramáticas.
Un planeta gaseoso HD76920b cambiará de forma a medida que pasa junto a su estrella, estirado por su enorme gravedad. Esas mareas serán mucho mayores que las que experimentamos en la Tierra.
Esa interacción de las mareas actuará con el tiempo para circularizar la órbita del planeta. El punto de mayor acercamiento a la estrella permanecerá sin cambios, pero el punto más distante se irá acercando gradualmente, conduciendo la órbita hacia la circularidad.
Todo esto sugiere que HD76920b no puede haber ocupado su órbita actual desde su nacimiento. Si ese fuera el caso, la órbita se habría circularizado hace eones.
Quizás lo que estamos viendo es evidencia de un sistema planetario que se ha vuelto rebelde. Un sistema que alguna vez contuvo varios planetas en órbitas circulares (o casi circulares).
Tiempo extraordinario, esos planetas se empujaron unos a otros, eventualmente golpeando una arquitectura caótica a medida que evolucionaba su estrella. El resultado - caos - con la mayoría de los planetas esparcidos y arrojados a las profundidades del espacio dejando solo uno - HD76920b.
La verdad es, simplemente no lo sabemos, todavía. Como es siempre el caso de la astronomía, Se necesitan más observaciones para comprender verdaderamente la historia de la vida de este peculiar planeta.
Una cosa que sí sabemos es que la historia está llegando a un final ardiente. En los próximos millones de años, la estrella se hinchará, devorando su planeta final. Luego, HD76920b ya no existirá.
Este artículo se publicó originalmente en The Conversation. Lea el artículo original. 
