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Ao analisarem o trânsito do exoplaneta TOI-3884 b ao redor de uma estrela, pesquisadores descobriram algo curioso. A estrela tem uma mancha enorme na sua superfície. É como se fosse uma espinha gigante, cobrindo cerca de 7% do “rosto” da estrela.
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O planeta TOI-3884 b parece Netuno e tem 33 vezes a massa da Terra. Já a estrela que ele rodeia é a anã M chamada TOI-3884 (daí o nome do exoplaneta). Um artigo sobre o estudo foi publicado no servidor arXiv. E ainda não foi revisado por pares.
Como um exoplaneta revelou uma mancha enorme na superfície do seu “Sol”
A maioria dos exoplanetas é descoberta por meio do método de trânsito. Em suma, ele analisa quando um planeta passa na frente de sua estrela e causa uma leve queda no brilho observado.
A maioria das assinaturas de trânsito nas curvas de luz das estrelas são semelhantes, apresentando uma queda única. Mas o TOI-3884 b, descrito no estudo em questão, é incomum. Ao transitar sua estrela, o planeta cria uma queda dupla na curva de luz.
Registradas pela primeira vez pelo Satélite de Pesquisa de Exoplanetas em Trânsito (TESS), da NASA, essas transições assimétricas despertaram a curiosidade de astrônomos.
Em 2022, um estudo concluiu que os trânsitos estranhos indicavam que a superfície da estrela não era uniformemente brilhante. Isso porque tinha uma região mais escura, que provavelmente era uma mancha estelar.
Manchas estelares são regiões de linhas de campo magnético emaranhadas e mais escuras do que a fotosfera ao redor.
Para determinar as características dessa mancha estelar, os autores do novo estudo — astrofísicos da Universidade de Harvard e do MIT — utilizaram tanto as observações do TESS quanto um modelo computacional da TOI-3884 (incluindo a mancha estelar) e de seu planeta.
A análise revelou que a mancha tem raio de 122 mil quilômetros. Assim, ocupa “cerca de 7% da área superficial da estrela”, disse Patrick Tamburo, pesquisador de pós-doutorado em Harvard e primeiro autor do estudo, ao Live Science.
“No Sol, as manchas mais duradouras vivem por alguns meses”, disse Tamburo. Mas, usando dados de observação coletados pela Zwicky Transient Facility, na Califórnia, em anos anteriores, os pesquisadores apontaram que a “espinha” da TOI-3884 existe há pelo menos sete anos.
No entanto, Tamburo observou que isso não é surpreendente. Isso porque manchas polares em estrelas de rotação rápida são conhecidas por durar décadas.
Mancha estelar peculiar
Como uma mancha estelar poderia causar um padrão tão peculiar? O estudo de 2022 propôs duas possibilidades.
- O dia de TOI-3884 (tempo que a estrela leva para girar em torno do seu eixo) é igual (ou um múltiplo) ao tempo que TOI-3884 b leva para completar uma órbita;
- O exoplaneta orbita sobre um dos polos da estrela, onde há uma mancha estelar grande, duradoura e levemente descentralizada.
Para investigar o primeiro cenário, os pesquisadores estimaram o período de rotação da TOI-3884. Usando observações feitas pelo Tierras Observatory, no Arizona, em 2024 e 2025, os cientistas descobriram que a estrela gira uma vez a cada 11 dias.
Os dados também mostraram que o TOI-3884 b transita a cada 4,5 dias. Isso significava que a razão entre o período orbital do planeta e o período de rotação da estrela não era um número inteiro. Ou seja, primeira hipótese descartada.
O segundo cenário sugeria que a órbita do planeta é altamente inclinada (perpendicular, talvez) em relação ao equador da estrela.
Para testar a segunda hipótese, os pesquisadores usaram seu modelo computacional para buscar valores para diversos parâmetros que melhor explicassem as observações. A explicação com melhor ajuste foi a de que o TOI-3884 b orbita sua estrela num caminho quase perpendicular, cuja mancha está numa latitude de 80 graus.
A modelagem também indicou que a mancha estelar provavelmente gira ao redor do polo da estrela. Assim, fica parcialmente ou totalmente visível para observadores da Terra. Isso explicaria as pequenas variações nos trânsitos do TOI-3884 b.
Quanto ao caminho perpendicular do TOI-3884 b, Tamburo afirmou que outro planeta ou estrela o empurrou para fora de sua órbita original. Ou o disco de material do qual TOI-3884 b se formou já estava inclinado em relação à estrela.
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