Ilustración que muestra la interpretación de un artista de cómo podría ser el sistema solar TRAPPIST-1. Los siete planetas de TRAPPIST-1 son todos terrestres y del tamaño de la Tierra, y potencialmente podría albergar agua líquida, dependiendo de sus composiciones. Crédito:NASA / JPL-Caltech
Investigadores del Instituto Niels Bohr, Universidad de Copenhague, han investigado más de 1000 sistemas planetarios que orbitan estrellas en nuestra propia galaxia, la vía Láctea, y han descubierto una serie de conexiones entre órbitas planetarias, número de planetas, ocurrencia y la distancia a sus estrellas. Resulta que nuestro propio sistema solar de alguna manera es muy raro, y en otros muy ordinarios.
Es raro tener ocho planetas, pero el estudio muestra que el sistema solar sigue exactamente lo mismo, reglas muy básicas para la formación de planetas alrededor de una estrella que todos hacen. La pregunta sobre qué es exactamente lo que lo hace tan especial que alberga vida sigue siendo una buena pregunta. El estudio se publica ahora en MNRAS
Las órbitas excéntricas de los planetas son la clave para determinar el número de planetas
Existe una correlación muy clara entre la excentricidad de las órbitas y el número de planetas en cualquier sistema solar. Cuando se forman los planetas, comienzan en órbitas circulares en una nube de gas y polvo. Pero todavía son de tamaño relativamente pequeño, hasta tamaños comparables a la luna. En una escala de tiempo un poco más larga, interactúan a través de la gravitación y adquieren órbitas cada vez más excéntricas o elípticas. Esto significa que comienzan a chocar porque las órbitas elípticas se cruzan entre sí, por lo que los planetas aumentan de tamaño debido a las colisiones. Si el resultado final de las colisiones es que todas las piezas se convierten en solo uno o unos pocos planetas, luego permanecen en órbitas elípticas. Pero si terminan convirtiéndose en muchos planetas, la atracción gravitacional entre ellos hace que pierdan energía y, por lo tanto, forman órbitas cada vez más circulares.
Los investigadores han encontrado una correlación muy clara entre el número de planetas y la forma circular de las órbitas. "Realmente, esto no es realmente una sorpresa, "explica el profesor Uffe Gråe Jørgensen." Pero nuestro sistema solar es único en el sentido de que no se conoce ningún otro sistema solar con tantos planetas como el nuestro. Entonces, quizás podría esperarse que nuestro sistema solar no encaje en la correlación. Pero lo hace, de hecho, está bien ".
Los únicos sistemas solares que no encajan en esta regla son los sistemas con un solo planeta. En algunos casos, la razón es que en estos sistemas de un solo planeta, el planeta está orbitando la estrella muy cerca, pero en otros, la razón es que los sistemas pueden contener más planetas de los que se suponía inicialmente. "En estos casos, creemos que la desviación de la regla puede ayudarnos a revelar más planetas que estaban ocultos hasta ahora, "Nanna Bach-Møller, primer autor del artículo científico, explica. Si podemos ver el grado de excentricidad de la órbita del planeta, entonces sabremos cuántos otros planetas deben haber en el sistema, y viceversa, si tenemos el número de planetas, ahora conocemos sus órbitas. "Esta sería una herramienta muy importante para detectar sistemas planetarios como nuestro propio sistema solar, porque muchos exoplanetas similares a los planetas de nuestro sistema solar serían difíciles de detectar directamente, si no sabemos dónde buscarlos ".
La Tierra está entre el 1% afortunado
Independientemente del método que se utilice en la búsqueda de exoplanetas, se llega al mismo resultado. Entonces, hay básico, la física universal en juego. Los investigadores pueden usar esto para decir:¿Cuántos sistemas poseen la misma excentricidad que nuestro sistema solar? - que luego podemos usar para evaluar cuántos sistemas tienen el mismo número de planetas que nuestro sistema solar. La respuesta es que solo hay un 1% de todos los sistemas solares con la misma cantidad de planetas que nuestro sistema solar o más. Si hay aproximadamente 100 mil millones de estrellas en la Vía Láctea, este es, sin embargo, todavía no menos de mil millones de sistemas solares. Hay aproximadamente 10 mil millones de planetas similares a la Tierra en la zona habitable, es decir, a una distancia de su estrella que permita la existencia de agua líquida. Pero hay una gran diferencia entre estar en la zona habitable y ser habitable o haber desarrollado una civilización tecnológica, Uffe Gråe Jørgensen destaca. "Algo es la causa del hecho de que no hay una gran cantidad de ovnis por ahí. Cuando la conquista de los planetas en un sistema solar ha comenzado, va bastante rápido. Podemos ver eso en nuestra propia civilización. Hemos estado en la luna y en Marte ya tenemos varios robots. Pero no hay muchos ovnis de los miles de millones de exoplanetas similares a la Tierra en las zonas habitables de las estrellas, de modo que la vida y las civilizaciones tecnológicas en particular son probablemente todavía bastante escasas ".
La Tierra no es particularmente especial:la cantidad de planetas en el sistema es de lo que se trata
¿Qué más se necesita para albergar vida que ser un planeta del tamaño de la Tierra en la zona habitable? ¿Qué es realmente especial aquí en la Tierra y en nuestro sistema solar? La Tierra no es especial, hay muchos planetas similares a la Tierra por ahí. Pero quizás podría ser la cantidad de planetas y la naturaleza de ellos. Hay muchos grandes planetas gaseosos en nuestro sistema solar, la mitad de todos ellos. ¿Podría ser que la existencia de grandes planetas gaseosos sea la causa de nuestra existencia aquí en la Tierra? A part of that debate entails the question of whether the large gas planets, Saturn and Jupiter, redirected water-bearing comets to Earth when the planet was a half-billion years old, enabling the forming of life here.
This is the first time a study has shown how unique it is for a solar system to be home to eight planets, but at the same time, shows that our solar system is not entirely unique. Our solar system follows the same physical rules for forming planets as any other solar system, we just happen to be in the unusual end of the scale. And we are still left with the question of why, exactly, we are here to be able to wonder about it.