La escena parece salida de una película de ciencia ficción: un planeta gigante, abrasado por su estrella, gira tan rápido a su alrededor que acaba cayendo hacia ella en una espiral de destrucción. Pero esto no es ficción. Por primera vez, un equipo internacional de astrónomos ha documentado un caso real de decadencia orbital, un fenómeno cósmico que hasta ahora solo se había inferido en muy pocos sistemas. El protagonista de esta historia es TOI-2109b, un planeta tan cercano a su estrella que completa una vuelta entera en apenas 16 horas.
Este descubrimiento, recientemente publicado en The Astrophysical Journal por el equipo encabezado por Jaime A. Alvarado-Montes, no solo es impactante por su rareza, sino porque ofrece una ventana única para entender cómo las estrellas y los planetas intercambian energía y evolucionan juntos. Las consecuencias son de enorme interés: si este proceso se confirma en otros sistemas, podría reescribirse parte de lo que sabemos sobre la vida y muerte de los mundos más extremos del universo.
Un planeta que no debería estar ahí
TOI-2109b se encuentra a unos 870 años luz de distancia, en la constelación de Hércules. Es un planeta de clase Júpiter ultra caliente, un tipo extremadamente raro de exoplaneta. Aunque ya se conocían otros similares, este destaca por su cercanía récord a su estrella: completa su órbita en solo 16,5 horas, lo que lo convierte en el planeta de este tipo con el año más corto jamás registrado. Además, su masa es cinco veces mayor que la de Júpiter, y su radio casi el doble.
Lo más sorprendente no es solo su tamaño o temperatura, sino que ni siquiera debería estar tan cerca de su estrella sin haber sido destruido ya. El equipo científico ha demostrado, gracias a mediciones muy precisas del tiempo de tránsito —el instante en el que el planeta pasa por delante de su estrella visto desde la Tierra—, que su órbita está acortándose de forma progresiva.
Pruebas sólidas de una espiral de muerte
El concepto de decadencia orbital no es nuevo. Se sabe que las fuerzas de marea entre un planeta y su estrella pueden hacer que el primero se acerque cada vez más a su órbita final. Pero hasta ahora, las pruebas sólidas de este fenómeno eran escasas. Este trabajo lo cambia todo.
El equipo de investigación utilizó datos del satélite TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) de la NASA, del satélite europeo CHEOPS y de telescopios terrestres, recogidos entre 2010 y 2024. Gracias a este amplio conjunto de datos, pudieron detectar una variación de hasta 10 segundos en los tiempos de tránsito del planeta durante un período de tres años, lo que sugiere que se está acercando a su estrella en una espiral gradual.
Según el estudio, hay tres posibles desenlaces para TOI-2109b. Podría ser desintegrado por fuerzas de marea al cruzar el llamado límite de Roche; podría precipitarse directamente contra su estrella y ser absorbido; o podría perder lentamente su atmósfera por radiación, dejando atrás solo un núcleo rocoso. Todas las opciones son catastróficas, pero muy valiosas desde el punto de vista científico.
Una estrella joven o una sentencia acelerada
Uno de los puntos más complejos del estudio es que el destino del planeta depende en buena medida de la edad de su estrella anfitriona, TOI-2109. Si la estrella es joven, como parecen indicar algunas estimaciones, los mecanismos de disipación de energía serían más ineficientes, y el planeta mantendría su órbita durante millones de años. En cambio, si la estrella es más vieja, las olas gravitacionales internas (conocidas como IGWs) podrían estar acelerando el proceso de caída, con un desenlace posible en apenas unos miles de años.
Según el modelo del equipo, en el escenario más conservador —con una estrella joven—, el ritmo de caída orbital sería de unos 4,18 milisegundos por año. En el caso opuesto, podría alcanzar los 1107 milisegundos por año, una cifra que implicaría una colisión con la estrella en un período muchísimo más corto del esperado.
Lo que este planeta puede enseñar sobre muchos otros
TOI-2109b podría ser un ejemplo extremo, pero lo que se descubra sobre él podría cambiar la forma en que entendemos la evolución de los sistemas planetarios. Si, como sugiere uno de los escenarios, el planeta pierde su atmósfera y queda reducido a un núcleo rocoso, eso podría implicar que muchos planetas rocosos que hoy observamos en otros sistemas podrían ser los restos de antiguos gigantes gaseosos.
Esta hipótesis ya ha sido considerada en estudios previos, pero TOI-2109b podría ofrecer pruebas directas en tiempo real. Como explica el equipo, “este planeta y su interesante situación podrían ayudarnos a entender algunos fenómenos astronómicos misteriosos que hasta ahora no teníamos mucha evidencia para explicar”.
Además, la posibilidad de observar cómo el planeta cambia de órbita en los próximos años convierte a este sistema en un laboratorio natural excepcional. No se trata solo de un planeta muriendo, sino de una oportunidad para observar en directo cómo operan las leyes físicas en condiciones extremas.
Tiempos precisos, telescopios coordinados
Uno de los logros técnicos más destacados del estudio fue la combinación de datos de múltiples instrumentos durante más de una década. Las observaciones del satélite TESS fueron clave, pero se reforzaron con las del telescopio CHEOPS y datos terrestres de alta precisión. Esta coordinación permitió medir cambios minúsculos en la órbita de TOI-2109b y establecer límites al ritmo de su decadencia.
El modelo utilizado por los autores del estudio fue ajustado para evaluar los efectos de diferentes mecanismos de disipación de energía, desde olas inerciales dentro de la estrella hasta las ya mencionadas olas gravitacionales internas. En palabras del artículo: “Nuestros tiempos de tránsito calculados y las variaciones temporales de tránsito apoyan una estrella anfitriona ‘joven’ con Q > 3,7 × 10⁷”, lo que se traduce en una disminución de la órbita de menos de 10 segundos en tres años.
Esto no significa que el planeta esté a punto de desaparecer mañana, pero sí que la maquinaria para su destrucción ya está en marcha, y su evolución puede ser monitoreada paso a paso por la comunidad científica.
El valor de presenciar una muerte anunciada
Aunque TOI-2109b aún no ha sido engullido por su estrella, los cambios en su órbita ya son observables, y eso lo convierte en un sistema sin precedentes. La posibilidad de presenciar, en tiempo real, cómo un planeta cae hacia su fin ofrece una nueva dimensión al estudio de la astrofísica de exoplanetas.
Además, la metodología desarrollada para este estudio —incluyendo el uso del software PdotQuest y técnicas de ajuste cuadrático de efemérides— puede ser aplicada a otros sistemas similares en el futuro, ayudando a identificar otros planetas en proceso de decadencia orbital.
TOI-2109b podría no ser el único. Pero sí es, por ahora, el mejor ejemplo documentado de un mundo girando hacia su destrucción, visible desde nuestra perspectiva con telescopios y modelos suficientemente precisos. Y eso convierte su estudio no solo en un hallazgo impactante, sino en una oportunidad única para entender cómo funcionan los sistemas planetarios más extremos del universo.
Referencias
- Jaime A. Alvarado-Montes, Mario Sucerquia, Jorge I. Zuluaga, Christian Schwab. Orbital Decay of the Ultra-hot Jupiter TOI-2109b: Tidal Constraints and Transit-timing Analysis. The Astrophysical Journal, 15 julio 2025. https://doi.org/10.3847/1538-4357/ade057.
