Astrônomos usando o telescópio Subaru determinaram que os planetas semelhantes à Terra do sistema TRAPPIST-1 não estão significativamente desalinhados com a rotação da estrela. Este é um resultado importante para a compreensão da evolução dos sistemas planetários em torno de estrelas de massa muito baixa em geral, e em particular a história dos planetas TRAPPIST-1 incluindo aqueles próximos à zona habitável.

Estrelas como o Sol não são estáticas, mas gire em torno de um eixo. Essa rotação é mais notável quando há características como manchas solares na superfície da estrela. No Sistema Solar, as órbitas de todos os planetas estão alinhadas dentro de 6 graus com a rotação do Sol. No passado, presumia-se que as órbitas planetárias seriam alinhadas com a rotação da estrela, mas agora existem muitos exemplos conhecidos de sistemas de exoplanetas onde as órbitas planetárias estão fortemente desalinhadas com a rotação da estrela central. Isso levanta a questão:os sistemas planetários podem se formar fora do alinhamento, ou os sistemas desalinhados observados começaram alinhados e mais tarde foram lançados fora do alinhamento por alguma perturbação?

O sistema TRAPPIST-1 atraiu a atenção porque tem três pequenos planetas rochosos localizados dentro ou perto da zona habitável onde pode existir água em estado líquido. A estrela central é uma estrela fria e de massa muito baixa, chamado de anão M, e esses planetas estão situados muito perto da estrela central. Portanto, este sistema planetário é muito diferente de nosso Sistema Solar. Determinar a história deste sistema é importante porque pode ajudar a determinar se algum dos planetas potencialmente habitáveis ​​é realmente habitável. Mas também é um sistema interessante porque carece de quaisquer objetos próximos que poderiam ter perturbado as órbitas dos planetas, o que significa que as órbitas ainda devem estar localizadas perto de onde os planetas se formaram pela primeira vez. Isso dá aos astrônomos a chance de investigar as condições primordiais do sistema.

Porque as estrelas giram, o lado girando em vista tem uma velocidade relativa em direção ao visualizador, enquanto o lado girando para fora da vista tem uma velocidade relativa longe do visualizador. Se um planeta transita, passa entre a estrela e a Terra e bloqueia uma pequena parte da luz da estrela, é possível dizer qual borda da estrela o planeta bloqueia primeiro. Este fenômeno é denominado efeito Rossiter-McLaughlin. Usando este método, é possível medir o desalinhamento entre a órbita planetária e a rotação da estrela. Contudo, até agora, essas observações foram limitadas a grandes planetas, como os de Júpiter ou Netuno.

Uma equipe de pesquisadores, incluindo membros do Instituto de Tecnologia de Tóquio e do Centro de Astrobiologia do Japão, observou TRAPPIST-1 com o telescópio Subaru para procurar desalinhamento entre as órbitas planetárias e a estrela. O time aproveitou a chance no dia 31 de agosto, 2018, quando três dos exoplanetas orbitando TRAPPIST-1 transitaram na frente da estrela em uma única noite. Dois dos três eram planetas rochosos perto da zona habitável. Uma vez que estrelas de baixa massa são geralmente tênues, tinha sido impossível sondar a obliquidade estelar (ângulo spin-órbita) para TRAPPIST-1. Mas, graças ao poder de captação de luz do telescópio Subaru e à alta resolução espectral do novo espectrógrafo infravermelho IRD, a equipe conseguiu medir a obliquidade. Eles descobriram que a obliquidade era baixa, perto de zero. Esta é a primeira medição da obliquidade estelar para uma estrela de massa muito baixa como TRAPPIST-1 e também a primeira medição de Rossiter-McLaughlin para planetas na zona habitável.

Porém, o líder da equipe, Teruyuki Hirano no Instituto de Tecnologia de Tóquio, cuidados, "Os dados sugerem o alinhamento do spin estelar com os eixos orbitais planetários, mas a precisão das medições não era boa o suficiente para descartar completamente um pequeno desalinhamento spin-órbita. Apesar disso, esta é a primeira detecção do efeito com planetas semelhantes à Terra e mais trabalhos irão caracterizar melhor este notável sistema de exoplanetas. "