Una ley astronómica de finales del siglo XVIII podría revivir ahora por su utilidad para predecir la posición de nuevos exoplanetas.
José Luis Oltra (Cuarentaydos)
Hacia finales del siglo XVIII varios astrónomos de Europa empezaron a fijarse en la curiosa relación que parecían mantener las distancias al Sol de los 6 planetas conocidos. De Mercurio a Saturno, parecía como si cada planeta se situara a una distancia mayor de acuerdo con cierta relación matemática, que empezaría en Mercurio e iría sumando un factor mayor para cada planeta. Esta relación fue descubierta por dos astrónomos alemanes, Johann Daniel Titius y Johann Elert Bode y aunque funcionaba bastante bien, tenía un pequeño problema, pues predecía la existencia de un planeta entre Marte y Júpiter, que simplemente no existía. Es por esto que durante sus primeros años de existencia esta “ley de Titius-Bode” fue considerada una mera curiosidad, sin demasiado fundamento.
En 1781, el descubrimiento de Urano llevó a un reavivamiento de la ignorada ley, pues esta predecía muy certeramente la posición de un planeta más allá de Saturno. Es decir, Urano estaba casi exactamente donde Titius y Bode habían predicho que estaría. Esto dio credibilidad a su ley. Tras este éxito, Bode instó a los astrónomos de la época a buscar el “quinto planeta”, el que su ley predecía debía encontrarse entre Marte y Júpiter. Este descubrimiento no se hizo esperar mucho y en 1801 Ceres fue descubierto a la distancia exacta predicha por la ley. Aunque a los pocos años se descubrieron otros objetos a distancias similares, el descubrimiento de Urano y Ceres dio mucha fuerza a esta ley y motivó también la búsqueda de un planeta más allá de Urano. Este planeta además fue predicho por las perturbaciones que se observaban en la órbita del recién descubierto planeta, que podían explicarse fácilmente si había un planeta situado más allá de su órbita.
En 1846 fue descubierto Neptuno. Aunque esto supuso un éxito en sí mismo, vertió un jarro de agua fría sobre la ley de Titius y Bode. El “noveno planeta” predicho por esta ley debía situarse a algo más de 38 veces la distancia entre la Tierra y el Sol y sin embargo Neptuno se encontraba a tan solo 30 veces dicha distancia. Aunque para otros planetas la predicción no casaba exactamente con la distancia medida, la relación era mucho más próxima que en este caso. Este fracaso, junto con la aparición de multitud de cuerpos en el cinturón de asteroides e incluso entre las órbitas de los gigantes gaseosos (los conocidos como centauros), consiguieron que la ley de Titius-Bode cayera en el olvido. El descubrimiento de Plutón consiguió rematarla, pues no coincidía con la posición correspondiente al “décimo planeta”. Además, el hecho de que una ley que funcionaba tan bien para los planetas interiores no tuviera una explicación teórica la hacía parecer más una fantástica coincidencia que un resultado verdaderamente astrofísico.
Es por todo esto, que la ley de Titius-Bode se ha enseñado durante el siglo XX como una curiosidad matemática y una anécdota interesante de la historia de la astronomía, más que como una ley fundamental de la naturaleza. Es por esto que se considera más riguroso denominarla como “relación” en vez de “ley”. Sin embargo, más recientemente la relación descubierta por Titius y Bode ha empezado a considerarse más seriamente, en este caso por su posible utilidad para descubrir nuevos exoplanetas. En un estudio de 2020 se estudiaron 27 sistemas estelares con al menos 5 exoplanetas cada uno. Concretamente formularon una versión de la ley de Titius-Bode utilizando cuatro de los cinco planetas de cada sistema estelar y estudiaron cómo de acertada era la predicción del quinto planeta utilizando la ley. Obtuvieron que esta predicción era correcta tres de cada cuatro veces y que en los sistemas con más de 5 planetas, cuantos más planetas utilizaban mayor era la precisión de la ley. Esto sugiere que, aunque tras 250 años de existencia no se haya podido deducir la ley de Titius-Bode de principios más fundamentales, podría tener un cierto valor.
Algo que han tenido muy en cuenta durante su estudio es que en muchas ocasiones los periodos orbitales de los diferentes exoplanetas (utilizados para establecer las diferentes versiones de la ley de Titius-Bode) no se conocen con tanta precisión como en el caso del sistema solar. En muchas ocasiones estos planetas son de tamaño similar a Mercurio o Marte y determinar sus características con precisión resulta complicado. Estas discrepancias con los valores reales podrían por tanto afectar al éxito del estudio. De hecho en un estudio similar de 2008, se vio que al corregir el periodo orbital de uno solo de los planetas utilizados, los resultados mejoraban considerablemente.
Con todo, han predicho la existencia de 32 exoplanetas nuevos, situados en los huecos entre planetas o más allá de los ya conocidos. Durante los próximos años será imprescindible prestar atención a la búsqueda de dichos planetas, para establecer con firmeza la validez o no de esta antigua ley que fue olvidada durante más de 150 años, pero que podría vivir un renacer a día de hoy.
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Referencias:
Lara, Patricia et al, 2020, "The reliability of the Titius–Bode relation and its implications for the search for exoplanets". Publications of the Astronomical Society of Japan. 72 (2), doi:10.1093/pasj/psz146
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