Descubierto un segundo exoplaneta en el sistema TOI-1422
Un nuevo subneptuno denso y compacto ha emergido en el ya intrigante sistema TOI-1422, y rompe el orden natural «establecido» para la formación de mundos vecinos. Su hallazgo revela además perturbaciones gravitatorias que apuntan a la posible presencia de un tercer planeta oculto.
Por Enrique Coperías
Ilustración artística del sistema TOI-1422: en primer plano, el nuevo planeta TOI-1422 c, un subneptuno compacto y denso; más atrás, su vecino TOI-1422 b, mayor pero menos masivo. Las diferencias entre ambos y las perturbaciones detectadas en sus órbitas apuntan a la posible presencia de un tercer planeta aún oculto. Imagen generada con DALL-E
En un cielo que ya supera los 5.500 exoplanetas confirmados, la mayor parte de los nuevos descubrimientos sigue encajando razonablemente bien en los modelos de formación planetaria. Por eso, cada vez que aparece un sistema que rompe las reglas, la comunidad astronómica se inclina sobre él con especial atención.
Es lo que acaba de ocurrir con TOI-1422, una estrella de tipo solar situada a unos 155 años luz, donde un equipo internacional de astrónomos ha confirmado la existencia de un segundo planeta que desafía el orden natural que cabría esperar.
El hallazgo, publicado como preimpresión científica en arXiv, no solo describe un nuevo subneptuno que orbita la estrella cada 34,6 días, sino que revela que este planeta exterior es más denso y más masivo que su vecino interior, a pesar de ser más pequeño. Un sistema al revés, como lo califican los autores, que abre la puerta a interpretaciones poco convencionales sobre su historia.
El hallazgo: confirmación de un planeta que llevaba años escondido
TOI-1422 ya era conocido desde 2022 por albergar un planeta, TOI-1422 b, de un tamaño similar al de Neptuno. Sin embargo, en los datos de velocidad radial, esto es, la oscilación de la estrella provocada por el tirón gravitatorio de un planeta, quedaba un residuo sospechoso. Aquella señal apuntaba a un periodo tentativo de unos veintinueve días, pero no se encontró un tránsito claro que la confirmara.
El nuevo estudio pone fin a la duda: no era un periodo de veintinueve días, sino de 34,56 días. Tres tránsitos detectados por el TESS, el satélite cazaplanetas de la NASA, han permitido finalmente confirmar el planeta, que ha sido bautizado como TOI-1422 c.
La luz de la estrella se atenúa apenas 700 partes por millón durante esos tránsitos: una marca diminuta, equivalente a que un mosquito pasara por delante de un foco a kilómetros de distancia. Pero es suficiente para medir su tamaño: 2,6 radios terrestres, claramente en el territorio de los subneptunos. Su masa, deducida del tirón gravitatorio sobre la estrella, alcanza los 14 ± 3 masas terrestres.
La rareza: un sistema «antiordenado» que no debería existir
Lo habitual en los sistemas multiplanetarios, especialmente los descubiertos por el TESS o el Kepler, es que los mundos se parezcan entre sí como guisantes en una vaina: tamaños y masas parecidos, espaciados de forma regular. También suele cumplirse que, conforme uno se aleja de la estrella, los planetas son más grandes y más masivos, o al menos mantienen una densidad igual o menor.
Aquí ocurre justo lo contrario.
El planeta interior, TOI-1422 b, tiene un radio mucho mayor (3,8 radios terrestres) pero menos masa (unas 9,5 masas terrestres). Es un mundo más inflado, con densidad de apenas 0,9 g/cm³, menos que el agua. El planeta exterior, en cambio, es más compacto y denso: 4,3 g/cm³, casi equivalente a la Tierra pese a encontrarse en la categoría de los subNeptunos.
Ese patrón, conocido como configuración antiordenada, es excepcional. Según modelos de población, menos del 8% de los sistemas deberían presentar este comportamiento, y en la práctica solo se habían identificado un puñado de casos: TOI-178, TOI-561 y TOI-815, entre ellos. TOI-1422 se suma ahora a esa breve lista, pero con una particularidad: aquí el planeta interior es de tamaño neptuniano, lo que hace al contraste aún más llamativo.
| Parámetro | TOI-1422 b | TOI-1422 c |
|---|---|---|
| Radio | 3,83 R⊕ | 2,61 R⊕ |
| Masa | 9,5 M⊕ | 14 M⊕ |
| Densidad | 0,93 g/cm³ | 4,3 g/cm³ |
| Periodo orbital | 12,997 días | 34,563 días |
Interpretaciones: ¿cómo se forma un sistema así?
¿Qué pudo provocar esta inversión de papeles? Los investigadores exploran varias hipótesis. Una de ellas apunta a un pasado violento, dominado por colisiones gigantes entre embriones planetarios. Un impacto podría haber arrancado parte de la envoltura gaseosa del planeta exterior, dejando atrás un núcleo más denso.
Otra posibilidad es que ambos mundos nacieran en regiones distintas del disco protoplanetario y que migrasen hacia dentro siguiendo trayectorias divergentes. En ese escenario, TOI-1422 c podría haberse formado en un entorno más rico en sólidos, acumulando un núcleo rocoso mayor y más denso antes de que cesase su crecimiento.
Pero ninguna de esas explicaciones es concluyente, porque el sistema guarda otra sorpresa.
La mejor explicación: un tercer planeta no detectado
Los planetas que transitan su estrella suelen hacerlo con la precisión de un metrónomo orbital. Si un tránsito llega tarde o pronto respecto a lo esperado, lo que se conoce como variación en el tiempo de tránsito (TTV), lo más frecuente es que otro planeta cercano esté perturbando su órbita.
En el nuevo análisis, los autores detectan que el quinto tránsito observado de TOI-1422 b cayó más de ocho horas después del momento predicho. Variaciones de hasta cinco horas se repiten en la serie temporal. Pero el planeta recién confirmado no puede ser el responsable: su masa y su órbita no producen perturbaciones lo bastante grandes.
Algo más está tirando del sistema, adelanta Luca Naponiello, investigador del Observatorio Astronómico de Turín (Italia) y autor principal del estudio.
Un análisis dinámico detallado revela que la explicación más plausible es la existencia de un tercer planeta, de masa baja, de alrededor de tres masas terrestres, situado entre las órbitas de b y c, tal vez cerca de una cadena resonante 5:3:2. Esta es una configuración orbital en la que tres planetas están sincronizados gravitatoriamente de modo que el planeta más externo completa dos órbitas; el intermedio, tres órbitas; y el interno, cinco órbitas, en el mismo intervalo de tiempo.
El método de velocidades radiales no lo ha detectado (su señal sería de apenas 0,5 m/s), y el TESS tampoco ha registrado tránsitos atribuibles a él. Pero su presencia encaja con la magnitud y fase de las variaciones en el tiempo de tránsito registradas.
Gráficas de los tránsitos observados por TESS y de la señal de velocidad radial del planeta TOI-1422 c. Las líneas negras muestran los modelos que mejor encajan con los datos, y los puntos rojos representan los promedios de las observaciones. Las zonas grises indican el margen habitual de variación de las medidas. Cortesía: Luca Naponiello et al.
Relevancia científica y futuro del sistema TOI-1422
Además del estudio orbital, el equipo ha realizado un análisis de la composición interna del nuevo planeta. Su densidad apunta a un núcleo rocoso de unas trece masas terrestres cubierto por una atmósfera significativa: alrededor de 0,5 masas terrestres en forma de gases ligeros y vapor de agua.
Esa envoltura es más compacta que la de TOI-1422 b, cuya baja densidad sugiere un contenido gaseoso mayor y una menor metalicidad atmosférica.
En otras palabras, dos planetas que orbitan la misma estrella, expuestos al mismo entorno radiativo y nacidos del mismo disco, han acabado con historias atmosféricas muy diferentes.
Un objetivo tentador para futuras misiones como la Ariel
La estrella TOI-1422 ya figura entre los objetivos interesantes para la misión europea Estudio de Exoplanetas Infrarrojos de Detección Remota Atmosférica (ARIEL, por sus siglas en inglés), que estudiará las atmósferas de exoplanetas a partir de 2029. El planeta b, más inflado y con señal espectral más intensa, puede resultar más accesible. Pero la naturaleza densa y tal vez metalizada de c lo convierte en un candidato ideal para comparar atmósferas dentro de un mismo sistema.
Comprender por qué uno retuvo una envoltura voluminoso y el otro no es una ventana directa a las primeras etapas de formación planetaria.
El génesis de TOI-1422 c resuelve un misterio —la señal dudosa registrada hace años— pero abre otro mayor. ¿Cómo se invirtió la relación entre tamaño y masa? ¿Qué papel jugó el posible planeta intermedio? ¿Ha sufrido el sistema etapas de inestabilidad o formó una cadena resonante que luego se deshizo?
Como suele ocurrir en ciencia, cuantas más piezas encajan, más complejo se vuelve el dibujo. Para completar el rompecabezas hará falta observar al sistema durante más años, perfeccionar las curvas de velocidad radial y volver a medir tránsitos cuando TESS u otras misiones regresen a esta estrella.
Hasta entonces, TOI-1422 permanecerá como un recordatorio de que el cosmos no se limita a reproducir modelos teóricos, sino que, de vez en cuando, se permite romper sus propias reglas. Y es precisamente en esas rarezas donde la astrofísica encuentra sus oportunidades más fértiles.▪️
Fuente: Luca Naponiello et al. A 34.6-day transiting sub-Neptune in the TOI-1422 planetary system. arXiv (2025). DOI:
https://doi.org/10.48550/arXiv.2511.11492
