Quando um exoplaneta passa em frente à sua estrela, irregularidades na curva de luz podem revelar a presença de regiões escuras na superfície da estrela, fornecendo pistas sobre sua atividade magnética e rotação. Esses fenômenos, embora raros, permitem que os astrônomos estudem detalhes de sistemas planetários distantes.
Ilustração artística do sistema TOI-3884: o supernetuno TOI-3884b passando em frente à estrela anã vermelha TOI-3884, que possui uma grande mancha estelar. (Utilizando inteligência artificial generativa e ferramentas de edição de imagem.) Crédito: Mayuko Mori, Centro de Astrobiologia
Uma equipe internacional concentrou seu trabalho no sistema TOI-3884, uma anã vermelha localizada a aproximadamente 140 anos-luz da Terra. Sua pesquisa, publicada no The Astronomical Journal , destaca manchas estelares observadas durante os trânsitos do planeta TOI -3884b, um super-Netuno.
Para capturar esses eventos, os cientistas utilizaram os instrumentos MuSCAT3 e MuSCAT4 instalados nos telescópios de 2 metros do Observatório Las Cumbres. Entre fevereiro e março de 2024, foram observados três trânsitos, com sinais claros de manchas solares passando sobre eles detectados em diferentes faixas de comprimento de onda. A análise das curvas de luz mostrou que as manchas solares são cerca de 200 kelvins mais frias que a superfície estelar, a 3150 K, e cobrem quase 15% do disco visível, fornecendo dados importantes sobre sua natureza.
Variações na forma dos sinais em um curto período indicam que a rotação da estrela é a causa principal, e não uma transformação das manchas solares. Para verificar essa hipótese, uma campanha de observação foi realizada com a rede global de telescópios de 1 metro do Observatório Las Cumbres. De dezembro de 2024 a março de 2025, medições regulares de brilho mostraram flutuações periódicas, estabelecendo pela primeira vez que o período de rotação de TOI-3884 é de 11,05 dias, o que corresponde aos movimentos das manchas solares.
Curvas de luz (embaixo) de três trânsitos de manchas solares de TOI-3884b observados com MuSCAT3 e MuSCAT4, com modelos (em cima) mostrando as posições relativas do planeta e da mancha solar durante cada evento. Da esquerda para a direita, os painéis correspondem a três épocas de trânsito diferentes. As quatro cores representam observações em quatro bandas de comprimento de onda (g, r, i, z). Crédito: Mayuko Mori, Centro de Astrobiologia
A consistência entre o período de rotação e as posições das manchas solares permitiu aos cientistas compreender a geometria do sistema, revelando um desalinhamento de aproximadamente 62 graus entre o eixo de rotação estelar e o eixo orbital do planeta. Essa inclinação acentuada, frequentemente associada a interações gravitacionais passadas, torna TOI-3884 particularmente interessante, visto que nenhum companheiro massivo foi detectado. Tais desalinhamentos podem afetar a interpretação de dados atmosféricos e nossa compreensão da formação planetária .
Esses resultados têm implicações diretas para estudos atmosféricos com instrumentos como o Telescópio Espacial James Webb (JWST). A caracterização precisa das manchas e suas órbitas ajudará a evitar erros na análise de atmosferas exoplanetárias. Além disso, a presença de uma grande mancha polar em uma estrela com rotação moderada sugere que tais estruturas podem ser comuns em anãs vermelhas, oferecendo oportunidades para futuras pesquisas sobre a atividade magnética estelar.
O estudo de TOI-3884 demonstra como observações de trânsito podem fornecer detalhes sobre manchas estelares e alinhamentos. No futuro, métodos semelhantes poderão ser aplicados a outros sistemas, levando a uma compreensão mais ampla da diversidade planetária e dos processos estelares.
Techno-Science.net
Nenhum comentário:
Postar um comentário