L'astrofísic de Manresa Ignasi Ribas participa en una recerca que desafia les regles de l'univers

L’astrofísic de Manresa Ignasi Ribas Canudas és un dels autors de l’estudi publicat a la revista Science que ha destapat una anomalia en les normes fins ara conegudes de la configuració de l’univers.

Ribas, Director de l’Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) fins el passat mes de setembre i investigador a l’Institut de Ciències de l’Espai (ICE) del Centre Superior d’Investigacions Científiques (CSIC), explica que hi ha un patró general segons el qual els sistemes planetaris es formen amb planetes rocosos més pròxims a la seva estrella seguits de planetes gasosos com a cosos exteriors, «que s’ha observat comunament a tot l’univers. És el que prediuen les nostres teories actuals sobre la formació de planetes i el que les observacions han confirmat àmpliament».

Per això trobar una excepció a la regla està desafiant la teoria mundial sobre configuració planetària, ja que el sistema localitzat tindria, en certa forma, dues Terres.

Tal com explica el Consell Superior d’Investigacions Científiques, l’equip internacional del qual forma part el manresà ha descobert que en el sistema planetari que envolta l’estrella LHS 1903 el planeta més llunyà podria ser rocós en comptes de gasós, com caldria esperar, i que es va formar més tard i en un entorn diferent del dels altres planetes que orbiten al voltant de l’estrella.

L’equip, en el qual participen investigadors de l’Institut de Ciències de l’Espai (ICE-CSIC) i de l’Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC), ha detallat aquests sorprenents resultats en un article publicat en la revista Science.

Els vuit familiars planetes del Sistema Solar (Mercuri, Venus, la Terra, Mart, Júpiter, Saturn, Urà i Neptú) poden classificar-se en dos tipus diferents: rocosos i gasosos. Els planetes interiors més pròxims al Sol (de Mercuri a Mart) són més rocosos, i els planetes exteriors (de Júpiter a Neptú) són més gasosos.

No es tracta només del Sistema Solar, sinó que es pensava que era un principi general de l’univers.

Això va ser així fins que els científics van observar més detingudament el sistema planetari que envolta a l’estrella LHS 1903 amb el satèl·lit Cheops (CHaracterising ExOPlanet Satellite) de l’Agència Espacial Europea (ESA). I el que acaben de descobrir podria fer un tomb a la nostra comprensió de com es formen els planetes.

Els planetes de LHS 1903

LHS 1903 és una petita estrella nana vermella de tipus M, més freda i menys brillant que el Sol. Els investigadors van combinar els esforços de diversos telescopis espacials i terrestres per a

classificar tres planetes que havien detectat orbitant al voltant de LHS 1903. Van arribar a la conclusió que el planeta més intern semblava ser rocós, i els dos següents, gasosos. Fins aquí, tot normal. No va ser fins que van analitzar les observacions realitzades per Cheops que van descobrir una cosa estranya: les dades mostraven un quart planeta petit, el més allunyat de LHS 1903. I, després d’un examen més detallat, els científics es van sorprendre en descobrir que aquest planeta sembla ser rocós. «Això ho converteix en un sistema amb un ordre planetari rocós, gasós, gasós i després rocós de nou. Els planetes rocosos no solen formar-se tan lluny de la seva estrella», afirma l’equip del qual forma part el manresà.

Les teories actuals sobre la formació de planetes prediuen que els planetes interiors d’un sistema són petits i rocosos, perquè prop de l’estrella la radiació és tan potent que escombra la major part del gas que envolta el nucli rocós dels planetes. Més lluny de l’estrella, en la part exterior d’un sistema planetari, les condicions són prou fredes perquè una atmosfera densa s’acumuli en un planeta gasós.

Maximilian Günther, científic de projecte de Cheops, es mostra entusiasmat: «Molt del que se sap sobre com es formen i evolucionen els planetes continua sent un misteri. Trobar pistes com aquesta per a resoldre aquest trencaclosques és precisament el que Cheops es va proposar fer».

L’equip no s’afanya a dir que una teoria establerta ha de reconsiderar-se basant-se en una sola observació contradictòria. Per tant es van proposar explorar diverses explicacions de per què aquest estrany planeta rocós trenca el patró familiar.

Una prova sòlida

Potser el planeta, per exemple, va ser copejat en algun moment del seu passat per un asteroide gegant, un cometa o un altre objecte gran que va destruir la seva atmosfera? O potser els planetes al voltant de LHS 1903 van intercanviar les seves posicions en algun moment de la seva evolució? Després de provar aquestes hipòtesis mitjançant simulacions i càlculs dels temps orbitals dels planetes, l’equip científic les va descartar.

En canvi, la seva recerca els va portar a una explicació més intrigant: els planetes podrien haver-se format un darrere l’altre, en lloc de al mateix temps. Segons els coneixements actuals, els planetes es formen a partir de discos de gas i pols (discos protoplanetaris) que s’agrupen en embrions planetaris aproximadament al mateix temps. Aquests grups evolucionen després fins a convertir-se en planetes de diferents grandàries i composicions al llarg de milions d’anys.

Per contra, aquí els investigadors van descobrir un sistema planetari en el qual l’estrella podria haver donat a llum als seus quatre planetes un darrere l’altre. Aquesta idea, coneguda com a formació planetària d’endins cap a fora (inside-out planet formation), va ser proposada pels científics com una teoria fa aproximadament una dècada, però fins ara mai s’havia trobat una prova tan sòlida.

Un planeta tardà que desafia les expectatives

Aquesta conclusió ve acompanyada d'una conseqüència addicional: igual que els nostres germans menors creixen en un món diferent del de la nostra infància, aquest petit planeta rocós sembla que ha evolucionat i s'ha format en un entorn molt diferent del dels seus germans majors.

“Quan es va formar aquest planeta exterior, és possible que el sistema ja s'hagués quedat sense gas, que és considerat vital per a la formació de planetes. No obstant això, aquí hi ha un petit món rocós que desafia les expectatives. Sembla que hem trobat la primera prova d'un planeta que es va formar en el que anomenem un entorn empobrit en gas”, afirmaThomas Wilson, de la Universitat de Warwick (Regne Unit) i primer signant de la investigació.

Aquest petit món rocós és o bé un cas atípic, o bé la primera prova d'una tendència que encara desconeixíem. En qualsevol cas, el seu descobriment exigeix una explicació que va més enllà de les nostres teories habituals sobre la formació de planetes.

“Històricament, les nostres teories sobre la formació de planetes es basen en el que veiem i sabem sobre el nostre Sistema Solar”, assenyala Isabel Rebollido. “A mesura que veiem més i més sistemes exoplanetaris diferents, estem començant a revisar aquestes teories”.

Conforme milloren els instruments d'observació, descobrim sistemes planetaris cada vegada més estranys en la immensitat de l'espai. Ens obliguen a qüestionar els nostres coneixements i ens fan reconsiderar les teories establertes sobre la formació de planetes. En última instància, aquests descobriments ens estan ajudant a comprendre com encaixa el Sistema Solar en la gran família de sistemes planetaris diversos. Tal vegada, després de tot, l'estrany és el nostre Sistema Solar.

Subscriu-te per seguir llegint