Descubren un sistema planetario imposible que desafía todas las teorías sobre la formación de mundos

Un equipo internacional de más de 150 astrónomos de 17 países ha descubierto un sistema planetario que contradice todos los modelos teóricos vigentes sobre cómo nacen y se organizan los mundos. El hallazgo, publicado este jueves en la revista Science, describe cuatro planetas orbitando la estrella enana roja LHS 1903, ubicada a 120 años luz de la Tierra, con una arquitectura nunca antes observada entre los más de 6.000 exoplanetas y casi 4.500 sistemas solares catalogados hasta la fecha.

Hasta ahora, el universo parecía regirse por una regla clara: los planetas rocosos, como la Tierra o Marte, ocupan las órbitas más cercanas a su estrella, mientras que los gigantes gaseosos, similares a Júpiter o Neptuno, se sitúan en las regiones más externas. La razón es física y sencilla: el calor del astro impide que los gases se condensen y acumulen en las proximidades durante la fase de formación planetaria.

El sistema LHS 1903 rompe esa regla de manera abrupta. El planeta más cercano a la estrella es rocoso, con un radio 1,4 veces el de la Tierra y una densidad elevada. Le siguen dos planetas de tamaño intermedio, con envolturas gaseosas significativas que los asemejan a Neptunos en miniatura. Hasta allí, todo dentro de lo esperado. El problema —y el hallazgo— apareció más allá: en la cuarta órbita, los astrónomos encontraron otro planeta rocoso, con un radio 1,7 veces el terrestre y una densidad casi idéntica a la de nuestro planeta.

“Este sistema no encaja con nada de lo que conocíamos hasta ahora; está desordenado”, reconoció a este medio Ignasi Ribas, director del Instituto de Estudios Espaciales de Cataluña, investigador del CSIC y coautor del estudio.

Los tres primeros planetas fueron detectados inicialmente por el telescopio espacial TESS, de la NASA, entre 2019 y 2023, y confirmados con observaciones terrestres realizadas desde observatorios en México, las islas Canarias y Hawái. Fue el telescopio espacial Cheops, de la Agencia Espacial Europea, el que reveló la existencia del cuarto mundo durante las mediciones de confirmación. Su presencia pasó inadvertida en los primeros análisis porque su tamaño y densidad no se correspondían con lo que los modelos predecían para una órbita tan alejada.

Los investigadores barajaron diversas hipótesis para explicar la anomalía. Evaluaron la posibilidad de que el planeta hubiera intercambiado su lugar con otro, o que se tratara de un mundo gaseoso que hubiera perdido su atmósfera tras una colisión catastrófica. Ambas opciones fueron descartadas.

La explicación que cobró fuerza, y que los autores del estudio defienden en la revista Science, es mucho más disruptiva que un simple intercambio orbital. Según los cálculos del equipo, liderado por Thomas Wilson, de la Universidad de Warwick, el cuarto planeta no se formó al mismo tiempo que los otros tres, sino millones de años después, cuando el disco de gas y polvo que rodeaba a la estrella ya se había disipado casi por completo.

En una primera fase, cuando aún había abundante material gaseoso disponible, se habrían formado los tres planetas interiores. Los dos del medio, al crecer, capturaron grandes envolturas de gas y se convirtieron en los mini-Neptunos que hoy observamos. El más cercano a la estrella, en cambio, nunca pudo acumular gases debido a la cercanía del astro. Luego, cuando el gas ya se había agotado, los restos de material sólido remanente en el disco dieron lugar a un cuarto planeta rocoso en una órbita más externa.

“Parece que hemos encontrado la primera prueba de un planeta que se formó en un entorno carente de gas”, anunció Wilson. La hipótesis, conocida como “formación planetaria de adentro hacia afuera”, fue propuesta hace una década pero nunca había encontrado evidencia observacional que la respaldara.

José Caballero, investigador del Centro de Astrobiología en Madrid, ajeno al estudio, calificó el descubrimiento como “un bombazo”. “En ninguno de los más de 6.000 exoplanetas conocidos teníamos evidencias de que alguno se hubiese formado después que sus compañeros”, señaló. El investigador comparó los sistemas planetarios de enanas rojas con “vainas de guisantes”, porque suelen albergar conjuntos de planetas de tamaño y composición homogéneos. “En este caso estaríamos viendo una vaina en la que sorprendentemente encontramos dos guisantes en el centro y dos lentejas en los extremos. Esto nos rompe todos los esquemas”, ilustró.

El sistema LHS 1903 se encuentra a 120 años luz, una distancia relativamente cercana en términos cosmológicos, pero equivalente a más de 1.000 billones de kilómetros, completamente inalcanzable para cualquier tecnología de propulsión actual. Sus cuatro planetas completan órbitas extremadamente rápidas alrededor de su estrella: el más cercano tarda apenas dos días terrestres en dar una vuelta completa; el más lejano, ese mundo rocoso fuera de lugar, completa su órbita en 29 días.

Su temperatura superficial ronda los 60 grados centígrados, probablemente demasiado elevada para mantener agua líquida estable o albergar vida tal como la conocemos. Aun así, los investigadores subrayan que el valor del hallazgo no reside en la habitabilidad, sino en lo que revela sobre los límites de la física planetaria.

“Es una oportunidad apasionante para aprender mucho sobre cómo se forman los sistemas planetarios”, afirmó Ribas. “Este es el ejemplo de que las cosas no siempre suceden como pensamos”.

El descubrimiento llega en un momento clave para la astronomía europea. Esta semana, la Agencia Espacial Europea mantiene una reunión en Holanda para decidir si amplía la vida operativa del telescopio Cheops otros tres años. El instrumento, clave en la detección del cuarto planeta, ha demostrado su capacidad para identificar mundos que otros telescopios no logran ver.

El equipo planea continuar las observaciones del sistema LHS 1903 para caracterizar las atmósferas de sus planetas y determinar si existen más mundos en órbitas aún más lejanas. La pregunta que intentarán responder es si este sistema es una rara excepción o la primera evidencia de un nuevo patrón en la formación de mundos.

Imagen de portada: Representación digital.