Un planeta orbita al revés alrededor de una enana roja y no hay ningún gigante al que culpar

Un planeta a 72 años luz de la Tierra gira alrededor de su estrella en dirección contraria. GJ 3090 b, un mundo con un diámetro algo más del doble que el de la Tierra, viaja alrededor de su enana roja en sentido opuesto al de la rotación de la propia estrella, inclinado unos 136 grados respecto a donde se supone que deben estar los planetas. Es el primer planeta descubierto que se mueve hacia atrás alrededor de una enana roja, el tipo de estrella más común de la galaxia.

Los planetas retrógrados son raros, pero no son nuevos. En todos los casos anteriores de una órbita tan desalineada en un sistema con varios planetas, los astrónomos podían señalar a un culpable: una estrella compañera o un planeta gigante exterior cuya gravedad, durante millones de años, arrastró a un vecino fuera de su curso. Alrededor de GJ 3090 no existe tal acosador. Esa ausencia es la verdadera noticia, porque sugiere que el planeta pudo nacer en un disco de gas y polvo que ya giraba en dirección contraria.

«Para nuestra gran sorpresa, no solo el planeta GJ 3090 b está en una órbita muy desalineada, sino que además orbita de forma retrógrada», dijo Yann Carteret, estudiante de doctorado en la Universidad de Ginebra y primer autor del estudio en Astronomy & Astrophysics.

El planeta es un sub-Neptuno, unas 2,2 veces el radio de la Tierra y 4,5 veces su masa, y completa una órbita en aproximadamente 2,9 días. Su estrella, una enana roja de tipo M en la constelación austral del Fénix, es más pequeña y fría que el Sol. El sistema también alberga al menos otro planeta, un sub-Neptuno confirmado en una órbita de 16 días, además de un candidato a 13 días.

Cómo atraparon a un planeta yendo en dirección equivocada

Nadie puede fotografiar la órbita directamente. El equipo la leyó a partir de la luz de la estrella, usando un truco conocido como efecto Rossiter-McLaughlin. Una estrella en rotación tiene un lado que gira hacia nosotros y otro que se aleja, por lo que la luz de la primera mitad está ligeramente desplazada hacia el azul y la de la segunda hacia el rojo. Cuando un planeta cruza la cara de la estrella, bloquea una parte de una mitad y luego de la otra. El orden en que las cubre revela la dirección de su viaje.

Para un planeta que va en la dirección normal, la mitad que se acerca se cubre primero. GJ 3090 b las cubre en orden inverso.

La señal es diminuta. Un tránsito aquí dura aproximadamente una hora y cuarto, el planeta es pequeño y la estrella gira lentamente. El equipo usó NIRPS, un espectrógrafo de infrarrojo cercano en el telescopio de 3,6 metros del Observatorio Europeo Austral en La Silla, Chile, construido por un consorcio liderado por la Universidad de Ginebra y la Université de Montréal. Las enanas rojas brillan mucho más en el infrarrojo que en luz visible, por eso un instrumento infrarrojo pudo hacer lo que a los ópticos les cuesta.

Los investigadores observaron seis tránsitos con NIRPS, cuatro de ellos simultáneamente con el espectrógrafo más antiguo HARPS, recogiendo 193 espectros en unas 23 horas. En lugar de buscar la clásica oscilación en la velocidad global de la estrella, que era demasiado débil para detectarse, usaron un método llamado RM Revolutions que analiza la luz de la franja exacta de estrella oculta detrás del planeta en cada momento. GJ 3090 b es ahora el planeta más pequeño alrededor de una enana roja con una medición completa de inclinación tridimensional.

Dónde se sitúan los 136 grados

En nuestro Sistema Solar, los planetas orbitan dentro de unos 7 grados del ecuador del Sol, y todos van en la misma dirección en que gira el Sol. Un ángulo de 90 grados significaría una órbita polar, pasando sobre los polos de la estrella. Cualquier cosa por encima de 90 es retrógrada. A 136 grados, GJ 3090 b está más cerca de estar completamente boca abajo que de lado.

Eso lo sitúa entre los planetas más inclinados para los que los astrónomos tienen una medición tridimensional, junto a dos gigantes gaseosos, KELT-19 b y TOI-1710 b. También es solo el sexto sistema confirmado con varios planetas que contiene uno inclinado más de 70 grados. En los otros cinco, señala el equipo, siempre hay o una estrella compañera binaria amplia o un planeta exterior masivo capaz de hacer el daño.

Las enanas rojas hacen el resultado aún más extraño. Se cree que sus profundas y agitadas capas exteriores ejercen fuertes mareas sobre los planetas cercanos, atrayendo gradualmente las órbitas inclinadas de vuelta a la línea. GJ 3090 b parece haber escapado de esa corrección, muy probablemente porque es pequeño y está justo a la distancia suficiente, a unas 13 veces el radio de la estrella, para que la atracción de marea siga siendo débil.

El culpable ausente y un disco de segunda mano

El equipo buscó un perturbador oculto. Combinando años de datos de velocidad radial de HARPS y NIRPS, imágenes de moteado de alta resolución y mediciones del telescopio espacial Gaia, descartaron cualquier estrella compañera dentro de unas 3 unidades astronómicas, y cualquier planeta más pesado que Júpiter dentro de 15 unidades astronómicas, asumiendo que orbita en el mismo plano que GJ 3090 b. Cualquier objeto más pesado que 13 masas de Júpiter, la línea por encima de la cual los objetos se consideran enanas marrones, queda excluido hasta 100 unidades astronómicas bajo la misma suposición.

«La ausencia de un compañero masivo para explicar esta órbita inusual nos llevará a explorar otras hipótesis», dijo el coautor Vincent Bourrier, de la Universidad de Ginebra.

Su explicación preferida es un disco de segunda generación. Después de que el disco original de la estrella se hubiera despejado, la joven enana roja pudo haber barrido gas y polvo fresco del espacio interestelar. Ese material llegaría con una orientación aleatoria, y en este caso llegó girando contra la estrella. Los planetas se habrían formado entonces dentro de este disco inclinado y migrado hacia adentro juntos. Los autores relacionan la idea con los llamados discos Peter Pan, discos de enanas rojas que siguen alimentando a sus estrellas durante decenas de millones de años, mucho más de lo que los modelos esperan.

Su cálculo añade una restricción. Para que la estrella no se realineara con el nuevo disco, podría haber tragado menos de unas 1.500 masas terrestres de material, lo que en proporciones estándar significa aproximadamente 15 masas terrestres de polvo. Los planetas por sí solos representan una gran parte de eso, así que la mayor parte del polvo en el disco debió terminar en planetas en lugar de caer sobre la estrella.

Lo que no resuelve

La cifra de 136 grados lleva barras de error amplias, de aproximadamente 118 a 160 grados. El equipo excluye una órbita polar a 2,5 sigma, un resultado significativo pero muy por debajo del estándar de 5 sigma que los físicos reservan para los descubrimientos. La inclinación tridimensional completa también depende de estimaciones del período de rotación, el radio y la inclinación de la estrella, no solo de los datos del tránsito.

El ajuste final se basa en cinco noches de un solo instrumento. Un tránsito de NIRPS con señal pobre fue descartado, y los datos de HARPS eran demasiado débiles para restringir el ángulo, así que ningún segundo instrumento confirma independientemente la dirección.

La búsqueda de compañeros tiene una laguna que los autores declaran claramente. Sus límites asumen que cualquier gigante oculto orbita en el mismo plano que GJ 3090 b. Un cuerpo masivo en una órbita muy inclinada no está completamente excluido. El escenario del segundo disco es una inferencia de lo que falta, no algo que alguien haya observado.

Preguntas frecuentes sobre planetas retrógrados

¿Qué es un planeta retrógrado?

Un planeta retrógrado orbita su estrella en dirección opuesta a la rotación de la propia estrella. Los planetas se forman a partir del mismo disco giratorio que alimenta a su estrella, por lo que normalmente comparten su dirección. Una órbita retrógrada significa que algo inclinó el planeta o su disco de nacimiento más de 90 grados.

¿Cómo saben los astrónomos en qué dirección orbita un planeta?

Observan al planeta cruzar frente a su estrella y miden cómo cambia el color de la luz estelar. Como un lado de una estrella en rotación se acerca a nosotros y el otro se aleja, el orden en que el planeta bloquea cada lado muestra su dirección de viaje. Esto es el efecto Rossiter-McLaughlin.

¿Hay algo que orbite hacia atrás en nuestro Sistema Solar?

Ningún planeta orbita al Sol hacia atrás, y los ocho se mantienen cerca del ecuador solar. Algunas lunas sí: la luna más grande de Neptuno, Tritón, orbita contra la rotación del planeta y se cree que es un objeto capturado. Venus gira hacia atrás sobre su eje, pero su órbita va en la dirección normal.

¿Podría GJ 3090 b albergar vida?

El estudio no dice nada sobre la vida. El planeta rodea su estrella en menos de tres días, mucho más cerca que Mercurio del Sol. Con unas 4,5 masas terrestres y 2,2 radios terrestres es un sub-Neptuno, una clase que generalmente se cree que lleva una gruesa envoltura de gas en lugar de una superficie rocosa expuesta.

El planeta fue identificado por primera vez por el telescopio espacial TESS de la NASA y confirmado en 2022. Los tránsitos de NIRPS detrás de la nueva medición se registraron en 2024, y el artículo fue aceptado por Astronomy & Astrophysics en agosto de 2026 y publicado en septiembre. El escenario de los autores hace una predicción comprobable: si todos los planetas del sistema se formaron en el mismo disco inclinado, los hermanos de GJ 3090 b deberían compartir su inclinación retrógrada. El siguiente paso es medir también sus órbitas, lo que será difícil porque el planeta de 16 días nunca cruza su estrella desde nuestro punto de vista.

Referencia: Carteret et al., «Upside down: GJ 3090 b the first retrograde exoplanet around an M dwarf detected with NIRPS,» Astronomy & Astrophysics, 2026. DOI: 10.1051/0004-6361/202661989

Etiquetas: astronomy, Eso, exoplanetas, GJ 3090 b, La Silla Observatory, NIRPS