MADRID 12 set. (EUROPA PRESS) -
Uma combinação de observações terrestres revelou as propriedades detalhadas das manchas estelares e a geometria orbital do sistema planetário TOI-3884, a 140 anos-luz de distância.
A pesquisa, liderada por cientistas do Centro de Astrobiologia do NINS (National Institutes of Natural Sciences) no Japão, foi publicada no The Astronomical Journal.
À medida que as observações atmosféricas de exoplanetas se tornam cada vez mais precisas, é mais importante do que nunca considerar adequadamente o efeito das manchas estelares em suas estrelas hospedeiras. Uma oportunidade ideal para estudar as manchas estelares surge quando um planeta em trânsito passa diretamente por elas, um fenômeno conhecido como trânsito de cruzamento de manchas.
CRUZAMENTO DE MANCHAS
TOI-3884 é uma estrela anã vermelha localizada a cerca de 140 anos-luz de distância. Ela abriga o planeta TOI-3884b, um "superneptuno" com um raio aproximadamente seis vezes maior que o da Terra. Surpreendentemente, os trânsitos de TOI-3884b mostram um sinal persistente de ponto cruzado. Esses sistemas são extremamente raros e oferecem uma oportunidade valiosa para estudar simultaneamente as propriedades das manchas estelares e a geometria orbital do sistema.
Estudos anteriores produziram resultados contraditórios com relação aos principais parâmetros do sistema TOI-3884, como a inclinação estelar e a velocidade de rotação. O presente estudo teve como objetivo resolver essas discrepâncias por meio de observações terrestres mais precisas.
Para capturar os trânsitos entre os pontos, a equipe usou os instrumentos multicoloridos MuSCAT3 e MuSCAT4, instalados nos telescópios de 2 metros do Observatório Las Cumbres (LCO). Entre fevereiro e março de 2024, eles observaram três trânsitos e detectaram com sucesso sinais claros de pontos cruzados. A dependência da cor do sinal fornece informações cruciais sobre a temperatura das manchas estelares, de acordo com um comunicado do NINS.
A análise da curva de luz revelou que as manchas estelares são cerca de 200 K mais frias do que a superfície estelar (3150 K) e cobrem cerca de 15% do disco estelar visível. Além disso, as três curvas de luz de trânsito mostram mudanças na forma do sinal da mancha cruzada. Como essas variações ocorreram em um curto período de tempo, é mais provável que sejam devidas à rotação estelar do que à evolução das manchas.
Para confirmar isso, a equipe realizou uma campanha de monitoramento fotométrico usando a rede global de telescópios de 1 metro do LCO. De dezembro de 2024 a março de 2025, eles mediram as variações de brilho da estrela várias vezes por noite e detectaram claras flutuações periódicas. Isso revelou, pela primeira vez, que o período de rotação estelar é de 11,05 dias.
O período de rotação medido foi consistente com as mudanças de posição do ponto inferidas a partir das observações de trânsito, permitindo que a equipe obtivesse uma solução única para a geometria do sistema.
Eles descobriram que o eixo de rotação estelar e o eixo orbital do planeta estão desalinhados em aproximadamente 62°, revelando que o TOI-3884 é um sistema planetário altamente inclinado. Essas grandes inclinações são geralmente atribuídas a interações gravitacionais passadas com planetas maciços ou companheiros estelares; entretanto, não se sabe da existência de tais companheiros, o que torna esse sistema particularmente intrigante.
CRUCIAL PARA A INTERPRETAÇÃO CORRETA DOS DADOS
O TOI-3884b é um dos principais alvos para estudos atmosféricos. A caracterização detalhada de suas manchas estelares e da geometria orbital desse estudo será crucial para a interpretação correta dos resultados das observações atmosféricas.
Além disso, as descobertas também fornecem novas percepções sobre a atividade magnética estelar. Acredita-se que as grandes manchas estelares polares estejam relacionadas aos intensos campos magnéticos de estrelas de rotação rápida. No entanto, a TOI-3884 não tem uma rotação particularmente rápida, mas ainda assim abriga uma mancha polar gigante.
Isso sugere que as manchas polares podem ser especialmente comuns entre as anãs vermelhas. Além de continuar as observações detalhadas do TOI-3884, também será importante aprofundar nossa compreensão das propriedades gerais das manchas estelares.
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