Para estudar os momentos em que o planeta atravessou manchas estelares, os pesquisadores contaram com os instrumentos multicoloridos MuSCAT3 e MuSCAT4 instalados nos telescópios de 2 metros do Las Cumbres Observatory (LCO). Durante fevereiro e março de 2024, eles gravaram três trânsitos separados e identificaram claramente os sinais produzidos pelo planeta passando sobre essas regiões escuras na estrela. A forma como o sinal mudou com a cor forneceu pistas valiosas sobre a temperatura das manchas estelares.
A análise das curvas de luz mostrou que as manchas estelares são aproximadamente 200 K mais frias do que a superfície estelar ao redor (3150 K) e cobrem cerca de 15% da área visível da estrela. As três observações de trânsito também apresentaram diferenças sutis na forma das características de passagem pelas manchas. Como essas mudanças ocorreram em um período relativamente curto, elas são mais consistentes com a rotação da estrela do que com a evolução das próprias manchas estelares.
Monitorando o Brilho para Medir a Rotação Estelar
Para verificar essa ideia, a equipe conduziu um programa de monitoramento fotométrico extenso usando a rede de telescópios de 1 metro do LCO ao redor do mundo. De dezembro de 2024 a março de 2025, eles monitoraram o brilho da estrela várias vezes a cada noite e identificaram variações regulares e repetitivas. Essas medições permitiram que determinassem, pela primeira vez, que a estrela completa uma rotação completa em 11,05 dias.
Um Sistema Planetário Fortemente Inclinada
O período de rotação coincidiu com as mudanças na posição das manchas estelares observadas nos dados de trânsito, permitindo que os pesquisadores reunissem o layout tridimensional do sistema. A análise deles revelou que o eixo de rotação da estrela e o eixo orbital do planeta diferem em aproximadamente 62°, o que significa que TOI-3884 possui uma órbita planetária significativamente inclinada. Tais desalinhamentos extremos geralmente estão ligados a interações passadas com planetas massivos ou companheiros estelares – no entanto, nenhum foi encontrado aqui, tornando TOI-3884 um sistema especialmente intrigante para estudo.
Glossário de Termos Chave
Trânsito: Um trânsito ocorre quando um planeta passa em frente à sua estrela do nosso ponto de vista, causando uma pequena queda no brilho da estrela.
Sinal de Atravessamento de Mancha: Uma mudança na curva de luz de trânsito que acontece quando um planeta se move através de uma mancha estelar mais escura e mais fria na superfície da estrela.
Mancha Estelar: Uma região relativamente fria e escura em uma estrela, semelhante às manchas solares no Sol.
Curva de Luz: Um gráfico que mostra como o brilho de uma estrela muda ao longo do tempo. Os cientistas estudam sua forma para aprender sobre planetas, manchas estelares e comportamento estelar.
MuSCAT3 e MuSCAT4: Câmaras multicoloridas especializadas projetadas para medir mudanças na luz estelar em diferentes comprimentos de onda para melhorar a análise de trânsitos e manchas estelares.
Monitoramento Fotométrico: Medir repetidamente o brilho de uma estrela para detectar variações causadas por rotação, manchas estelares ou planetas em órbita.
Período de Rotação Estelar: O tempo que leva para uma estrela completar uma rotação completa em seu eixo.
Eixo Orbital: Uma linha imaginária que define a orientação da órbita de um planeta ao redor de sua estrela.
Eixo de Rotação Estelar: Uma linha imaginária que descreve a direção da rotação de uma estrela.
Desalinhamento (Inclinação Orbital): Quando o eixo de rotação da estrela e o eixo orbital do planeta não se alinham. Um grande desalinhamento pode fornecer pistas sobre o passado do sistema.
LCO (Las Cumbres Observatory): Uma rede global de telescópios usada para monitoramento contínuo do céu e observações sensíveis ao tempo, como trânsitos.