latex

مُلَخَّصُ

كَشَفَ الإِشْعاع الرادْيَوِيّ مِن كَوْكَبِ خارِجِيٍّ يُعْتَبَر الطَرِيقَةِ الأَفْضَلِ لِتَحْدِيدِ مَجاله المَغْناطِيسِيّ. بِالفِعْلِ، وُجُودِ مَجالِ مَغْناطِيسِي كَوْكَبَيَّ هُوَ شَرْطَ ضَرُورِيٌّ لِلإِشْعاع الرادْيَوِيّ عَبْرَ عَدَمِ اِسْتِقْرارِ ماسر السيكلوترون. وَمَعَ ذٰلِكَ، وُجُودِ المَجالِ المَغْناطِيسِيّ لَيِسَ كافِياً. فِي مَوْقِعِ الإِشْعاع، يَجِب أَنَّ تَكُون تَرَدَّدَ السيكلوترون المَحَلِّيِّ مُرْتَفِعاً بِما يَكْفِي مُقارَنَةً بِتَرَدُّد البلازما المَحَلِّيِّ. يُمْكِن أَنَّ يُؤَدِّي الإِشْعاع الشَمْسِيّ القُوَى عَلَى كَوْكَبِ ذُو كُتْلَةِ مُنْخَفَضه إِلَى جُو كَوْكَبَيَّ مُمْتَدّ، وَبِالتالِي، يَعْتَمِد تَرَدَّدَ البلازما المَغْناطِيسِيّ عَلَى كُتْلَةِ الكَوْكَبِ، وَمَسافَته المَدارِيَّة، وَنَجْمه المُضِيفُ. نُظْهِر أَنَّ الجَوِّ المُمْتَدِّ لِلكَوْكَب يُمْكِن أَنَّ يَخْنُق الإِشْعاع الرادْيَوِيّ. يَبْدُو أَنَّ هٰذا صَحِيحٌ، بِشَكْلٍ خاصٍّ، بِالنِسْبَةِ لَجُزْء كَبِيرٍ مِن الكَواكِب الَّتِي تُقِلّ كُتْلَتها عَن حِوالِي كُتْلَتَيْنِ لِلمُشْتَرِي وَبِمَسافات مَدارَيْهِ أَقَلَّ مِن  0.2 وَحْدَةِ فَلَكِيّه. مُعْظَمَ المُرَشَّحِينَ المِثالِيَّيْنِ المُقْتَرَحَيْنِ بِواسِطَةِ قَوانِينِ تَوْسِيعِ الرادِيُو يَقَعُونَ فِي هٰذا المَجالِ المعلمي. أَخَذَ هٰذا التَأْثِيرِ فِي الاِعْتِبارِ سَيَكُون لَهُ تَأْثِيراتِ هامَّةً عَلَى اِخْتِيارِ الأَهْدافِ لَحَمَلات المُراقَبَةِ. فِي الوَقْتِ نَفْسِهِ، سَيَكُون لِهٰذا التَأْثِيرِ عَواقِبَ عَلَى تَفْسِيرٍ البَياناتِ المَرْصُودَة.

مُقَدِّمَةِ

فِي النِظامِ الشَمْسِيّ، تَصَدَّرَ الكَواكِب الَّتِي تَمْتَلِك مَجالاً مَغْناطِيسِيّا إِشْعاعاً رادْيَوِيّا مُنْخَفِضٌ التَرَدُّدِ، مُتَماسِك ومستقطب عَبْرَ ما يَعْرِف بِعَدَمِ اِسْتِقْرارِ ماسر السيكلوترون (Cyclotron Maser Instability) (Zarka98, Farrell99, Ergun00, Treumann06). بِالنِسْبَةِ لِلكَواكِب الخارِجِيَّةِ الَّتِي تَمْتَلِك مَجالاً مَغْناطِيسِيّا قَوِيّاً بِما فِيهِ الكِفايَةُ، يُتَوَقَّع نَفْسِ نَوْعٍ الإِشْعاع. مِن المُتَوَقَّعِ أَنَّ يَكُون هٰذا الإِشْعاع الرادْيَوِيّ الخارِجِيِّ قابِلاً لِلكَشْفِ بِاِسْتِخْدامِ أَحْدَثِ جِيلٍ مِن تِلِسْكُوباتٍ الرادِيُو (Griessmeier18Handbook, Lazio18Handbook, Zarka18Handbook).

عِنْدَ إِعْدادِ حَمَلاتٍ المُراقَبَةِ، النَهْجِ النَمُوذَجِيّ هُوَ اِسْتِخْدامِ المُعَلِّماتُ الخارِجِيَّةِ المَعْرُوفَةِ، وَتَقْدِيرٍ، كَوْكَبا تُلُوَّ الآخَرِ، أَقْصَى تَرَدَّدَ لِلإِشْعاع (بِناءَ عَلَى تَقْدِيرٍ قُوَّةٍ المَجالِ المَغْناطِيسِيّ لَسَطْح الكَوْكَبِ) وَكَثافَة التَدَفُّقِ الرادْيَوِيّ الواصل إِلَى الأَرْضِ. هٰذا النَهْجِ الأَساسِيُّ قَد تَمَّ اِسْتِخْدامه عَلَى الأَقَلِّ مُنْذُ المَقالاتِ الرائِدَةِ لِ (Zarka97) وَ (Farrell99). يُؤَدِّي هٰذا مُباشَرَةً إِلَى عِدَّةٍ مَعايِيرِ تَجْعَل مِن الكَوْكَبِ مَصْدَراً مُحْتَمَلاً لِلكَشْفِ عَن الإِشْعاع الرادْيَوِيّ: مِن أَجْلِ أَنَّ يَكُون لَدَيهِ تَرَدَّدَ إِشْعاع أَقْصَى فَوْقَ حَدٍّ الايونوسفير الأَرْضِيّ، يَطْلُب لَحْظَةٍ مَغْناطِيسِيّه مُعَيَّنَةٍ؛ الكَواكِب الضَخْمَةُ مِن المُرَجِّحِ أَنَّ تَمْتَلِك مَجالاتِ مَغْناطِيسِيّه قَوِيَّةٍ، مِمّا يُؤَدِّي إِلَى فُرَصِ أَفْضَلَ لِكَشْفِ إِشْعاعها الرادْيَوِيّ. كَما يُفْتَرَض غالِباً أَنَّ الكَواكِب القَرِيبَةِ مِن نَجْمِها مُواتِيه لِلإِشْعاع الرادْيَوِيّ، حَيْثُ تُؤَدِّي قُرْبها مِن النَجْمِ إِلَى تَدَفُّقِ طاقَةِ أَكْبَرَ إِلَى المَغْناطِيسِيَّة الكَوْكَبِيَّة. بِناءَ عَلَى الاِفْتِراضُ بِأَنَّ نِسْبَةَ ثابِتَةٍ مِن هٰذِهِ الطاقَةِ المدخله يَتِمّ تَحْوِيلِها إِلَى طاقَةِ رادْيَوِيّه، فَإِنَّ الكَواكِب القَرِيبَةِ عادَةً ما تَكُون مِن بَيِّنَ الأَهْدافِ المُفَضَّلَة.

عَلَى مَرِّ السِنِينَ، تَمَّ الحُصُولِ عَلَى مُعَلِّمات كَوْكَبَيْهِ أَكْثَرَ دِقَّةٍ، وَتَمَّ تَحْسِينِ التَقْرِيبات، وَأُضِيفَت بِعَضِّ النَماذِجِ، وَتَمَّ تَحْسِينِ نَماذِجَ أُخْرَى. وَفِي هٰذا السِياقِ، يَتِمّ حالِيّاً اِسْتِبْدالِ التَنْفِيذِ السابِقِ لَكَوَّدَ التَنَبُّؤ الرادْيَوِيّ (Griessmeier07AA) بكود التَنَبُّؤ الرادْيَوِيّ الخارِجِيِّ المُوَحَّدَ PALANTIR (خوارزميه التَنَبُّؤ بِالتَفاعُلات بَيِّنَ النَجْمِ وَالكَوْكَب فِي الرادِيُو)، وَالَّذِي سَيَكُون فِي الوَقْتِ نَفْسِهِ أَكْثَرَ سُهُولَةَ فِي الاِسْتِخْدامِ وَأُسَهِّل فِي التَرْقِيَة فِي ضَوْء الأَعْمالِ النَظَرِيَّةِ المُسْتَقْبَلِيَّةِ (Mauduit23PRE9).

مَعَ تَزايُدِ فَهْمِنا لَإِشْعاعات الرادِيُو الكَوْكَبِيَّة، وَمَعَ الاِنْفِجارِ الحِرَفِيّ فِي عَدَدٍ الكَواكِب المَعْرُوفَةِ، لَم تُصْبِح التَقْرِيبات البَسِيطَةِ الأَوَّلِيَّةِ أَكْثَرَ تَعْقِيداً فَحَسْب، بَل شَمِلَت أَيْضاً أَلَياتِ فِيزيائِيّه أَكْثَرَ. مِن بَيِّنَ الآثارِ الفِيزيائِيَّة الَّتِي تَمَّ التَحْقِيقِ فِيها حَتَّى الآنَ عَلَى أَساسِ كُلِّ حالَةِ عَلَى حِدَّةِ، وَلٰكِن يَجِب التَحْقِيقِ فِيها بِطَرِيقَةٍ أَكْثَرَ مَنْهَجِيَّةً، هُوَ العَلاقَةِ بَيِّنَ الظُرُوفِ البلازميه المُتَوَقَّعَةِ بِالقُرْبِ مِن الكَوْكَبِ وَإِمْكانِيَّة كَشَفَ هٰذا الكَوْكَبِ عَبْرَ الإِشْعاع الرادْيَوِيّ. بِالفِعْلِ، بِالنِسْبَةِ لِلكَواكِب ذاتِ الكُتْلَةِ المُنْخَفِضَة، يُمْكِن أَنَّ يُؤَدِّي الإِشْعاع النَجْمِيّ القُوَى إِلَى جُو كَوْكَبَيَّ مُمْتَدّ وَبِالتالِي كَثافَةُ بلازما مَحَلِّيَّةٍ عالِيَةٍ. إِذا كانَت كَثافَةُ البلازما، بِالنِسْبَةِ لِتَرْدُد السيكلوترون، عالِيَةٍ جِدّاً، يَتِمّ إِخْماد الإِشْعاع الرادْيَوِيّ. بِالنِسْبَةِ لِلكَواكِب ذاتِ الكُتَلِ الأَعْلَى، وَمَعَ ذٰلِكَ، يَظَلّ الجَوِّ الكَوْكَبِيّ هيدروستاتيكي حَتَّى لِلمَدارات القَرِيبَةِ، وَيَظَلّ الإِشْعاع الرادْيَوِيّ مُمْكِناً. سَيَتِمّ تَفْصِيلِ هٰذا الأَثَرِ فِي القِسْمِ [sec:plasma]. سَيَسْتَعْرِض القِسْمِ [sec:previous] الدِراساتِ السابِقَةِ. بِناءَ عَلَى هٰذِهِ الدِراساتِ، يُقَدِّم القِسْمِ [sec:parameterspace] مِساحَةِ مُعَلِّمات حَيْثُ يُمْكِن لِلإِخْماد أَنَّ يَمْنَع الإِشْعاع الرادْيَوِيّ مِن الكَواكِب الَّتِي قَد تُعْتَبَر فِي غَيْرِ ذٰلِكَ أَهْدافاً جَيِّدَةٍ. يُخْتَتَم القِسْمِ [sec:perspectives] بِمُلاحَظاتِ خِتامِيّه وَآفاق مُسْتَقْبَلِيَّةٍ.

ظُرُوفٍ البلازما فِي مَوْقِعِ مَصْدَرٌ الاِنْبِعاث

لَقَد أَظْهَرَت الأَعْمالِ النَظَرِيَّةِ وَالمُراقَبَةِ أَنَّ التَفاعُل المَغْناطِيسِيّ الإِلِكْترُونِيّ يَتَطَلَّب ظُرُوفٍ بلازما مُحَدَّدَةٍ لِكَي يَتَمَكَّن مِن العَمَلِ. بِدِقَّةٍ أَكْثَرَ، لِكَي يَعْمَل التَفاعُل المَغْناطِيسِيّ الإِلِكْترُونِيّ، يَجِب أَنَّ تَكُون تَرَدَّدَ البلازما الإِلِكْترُونِيَّةِ المَحَلِّيَّةِ \(f_{p}\) أَصْغَرِ مِن تَرَدَّدَ السيكلوترون الإِلِكْترُونِيّ المَحَلِّيِّ \(f_{c}\) بِمَعامِل مُعَيَّنٍ. تُشِير الأَعْمالِ النَظَرِيَّةِ إِلَى نِسْبَةَ حَرِجَةً تَبْلُغ 0.4، أَيّ أَنَّ اِنْبِعاث التَفاعُل المَغْناطِيسِيّ الإِلِكْترُونِيّ يُمْكِن أَنَّ يَعْمَل فَقَط إِذا كانَ \(f_{p}/f_{c} < 0.4\) (Lequeau85, Hilgers92, Zarka01cutoff).

بِعِبارَةٍ أُخْرَى، يَتَطَلَّب التَفاعُل المَغْناطِيسِيّ الإِلِكْترُونِيّ مَناطِقِ ذاتِ كَثافَةُ بلازما مُنْخَفَضه وَمَجالٍ مَغْناطِيسِي قَوِيٍّ. يُفْتَرَض عادَةً أَنَّ هٰذا الشَرْطُ مُتَحَقِّق لِلكَواكِب الخارِجِيَّةِ. عَلَى سَبِيلِ المِثالِ، ذَكَرَ (Griessmeier07AA) أَنَّ اِكْتِشافِ الكَواكِب الخارِجِيَّةِ مِن غَيْرِ المُرَجِّحِ أَنَّ يَتَأَثَّر بِكَثافَةٍ البلازما العالِيَةِ (بِما فِي ذٰلِكَ بلازما الرِياحِ النَجْمِيَّة وَالبِيئَةِ الكَوْكَبِيَّة).

وَمَعَ ذٰلِكَ، بِالنِسْبَةِ لِلكَواكِب القَرِيبَةِ جِدّاً، يُمْكِن أَنَّ تُنْشَأ ظُرُوفٍ مُحَدَّدَةٍ. فِي الواقِعِ، يَتِمّ تَسْخَِينَ الغِلافِ الجَوِّيِّ العَلَوِيّ بِواسِطَةِ تَدَفُّقِ الأَشِعَّة السينيه وَالأَشِعَّة فَوْقَ البَنَفْسَجِيَّة الشَدِيدَةِ (أَو XUV لِلأَشِعَّة السينيه وَالأَشِعَّة فَوْقَ البَنَفْسَجِيَّة الشَدِيدَةِ) مِن النَجْمِ المُضِيفُ. فِي بِعَضِّ الحالاتِ، يُمْكِن أَنَّ يُؤَدِّي ذٰلِكَ إِلَى تَوَسُّع الغِلافِ الجَوِّيِّ العَلَوِيّ. فِي هٰذِهِ الحالَةِ، يُمْكِن لِلغازِ المُتَأَيِّن أَنَّ يَمْنَع تَوْلِيدِ وَ/أَو هُرُوبِ الاِنْبِعاثات الرادْيَوِيَّة. تَمَّ بِالفِعْلِ إِثْباتِ هٰذا التَأْثِيرِ مِن خِلالَ المُحاكاة العَدَدِيَّةِ (DaleyYates17, DaleyYates18) وَكَذٰلِكَ مِن خِلالَ الحِساباتِ التَحْلِيلِيَّة (Weber17pre, Weber17, Weber18mnras, Erkaev22).

دِراساتٍ الحالَةِ السابِقَةِ

فِي الأَدَبِيّاتِ، تَمَّت دِراسَةٌ عَدَدٍ قَلِيلٍ مِن الحالاتِ حَتَّى الآنَ:

• فِي حالَةِ الكَواكِب العِمْلاقَةِ الساخِنَةِ ذاتِ الكُتْلَةِ المُنْخَفِضَة ، يُمْكِن أَنَّ يُؤَدِّي الإِشْعاع النَجْمِيّ القُوَى (أَيّ المَسافَةِ المَدارِيَّة القَرِيبَةِ) إِلَى جُو مُمْتَدّ، وَمِن المُحْتَمَلِ أَلّا تَكُون الإِشْعاعات الرادْيَوِيَّة الكَوْكَبِيَّة مُمْكِنَةٍ. هُوَ الحالِ، عَلَى سَبِيلِ المِثالِ، لِلكَواكِب الخارِجِيَّةِ HD 209458b وَ HD 189733b . بِالنِسْبَةِ لَكَواكِب مُشابِهَةٍ لِ HD 209558b، يَبْدُو أَنَّ المَسافَةِ المَدارِيَّة الحَرِجَةِ تَكُون بَيِّنَ 0.2 وَ 0.5 وَحْدَةِ فَلَكِيّه.

• بِالنِسْبَةِ لِلكَواكِب العِمْلاقَةِ الساخِنَةِ ذاتِ الكُتْلَةِ العالِيَةِ، يَكُون الجَوِّ “مَضْغُوطا”، أَيّ مُرْتَبِطاً بِقُوَّةٍ بِالكَوْكَب، وَمِن المُمْكِنِ حُدُوثِ إِشْعاع رادْيَوِيّ حَتَّى لِلكَواكِب عِنْدَ المَسافات المَدارِيَّة القَرِيبَةِ. هٰذا هُوَ الحالِ، عَلَى سَبِيلِ المِثالِ، لِلكَوْكَب الخارِجِيِّ \(\tau\) Bootis b (بِكُتَله كَوْكَبَيْهِ مُقَدَّرَةً \(5.84\, M_J\))، كَما نوقش بِواسِطَةِ (Weber18mnras).

• الحالَةِ \(\upsilon\) Andromedae b مُثِيرَةٍ لِلاِهْتِمامِ بِشَكْلٍ خاصٍّ. الكَوْكَبِ مَعْرُوفٌ مِن مُلاحَظاتٍ . نَتِيجَةَ لِذٰلِكَ، كُتْلَةِ الكَوْكَبِ الحَقِيقِيَّةِ غَيْرِ مَعْرُوفَةٍ. بَدَلاً مِن ذٰلِكَ، تُعْطِي القِياسات الكُتْلَةِ المُتَوَقَّعَةِ فَقَط، وَالَّتِي تُعْتَبَر حَدا أَدَّنِي لِلكُتْلَة الكَوْكَبِيَّة الحَقِيقِيَّةِ. بِما أَنَّ كُتْلَةِ الكَوْكَبِ غَيْرِ مَعْرُوفَةٍ، (Erkaev22) قَد أَجْرَى نَماذِجَ جَوِّيَّةٍ لَقِيَم مُخْتَلِفَةٍ مِن الكُتْلَةِ الكَوْكَبِيَّة. وَجَدُوا أَنَّهُ لا يَنْبَغِي أَنَّ يَكُون هُناكَ إِشْعاع رادْيَوِيّ مَرْئِيّ إِذا كانَت كُتْلَةِ الكَوْكَبِ \(M\) أَقَلَّ مِن \(2.25 M_J\) ( حَيْثُ \(M_J\) هِيَ كُتْلَةِ المُشْتَرِي). مِن ناحِيَةٍ أُخْرَى، إِذا كانَ الكَوْكَبِ أَكْثَرَ كُتْلَةِ، أَيّ إِذا كانَ \(M> 2.25 M_J\). يُمْكِن أَيْضاً عَكْسَ هٰذا الحُجَّة: إِذا تَمَّ اِكْتِشافِ إِشْعاع رادْيَوِيّ مِن هٰذا الكَوْكَبِ، فَسَيَكُون ذٰلِكَ دَلالَةٍ قَوِيَّةٍ عَلَى أَنَّ كُتْلَةِ الكَوْكَبِ \(>2.25 M_J\). يَجِب الإِشارَةُ إِلَى أَنَّ كُلّاً مِن \(\tau\) Bootis وَ \(\upsilon\) Andromedae كانا جُزْءاً مِن مُلاحَظاتٍ رادْيَوِيّه حَدِيثَةٍ بِاِسْتِخْدامِ LOFAR (LOw Frequency ARray) وَ NenuFAR (New Extension in Nançay upgrading LOFAR) (Turner21,Turner23PRE9).

مِن الواضِحِ أَنَّ الاِخْتِلافاتِ بَيِّنَ الكَواكِب لافِتَةً لِلنَظَرِ، وَيَبْدُو أَنَّ صُورَةِ مُتَّسِقه بَدَأَت تُظْهِر، وَالَّتِي يَجِب مُقارَنَتها بِإِيجاز مَعَ نَتائِجِ النَهْجِ النَمُوذَجِيّ (الَّذِي يَتَجاهَل هٰذا التَأْثِيرِ التَوَسُّعِيّ الجَوِّيِّ). فِي النَهْجِ المبسط، تُعْتَبَر كُتْلَةِ الكَوْكَبِ العالِيَةِ مُواتِيه لِلكَشْفِ عَن الرادِيُو، حَيْثُ تُؤَدِّي إِلَى تَرَدَّدَ إِصْدارِ أَقْصَى عالِي (كَما ذَكَرَ أَعْلاه، الكَشْفِ الأَرْضِيّ يَتَطَلَّب عَلَى الأَقَلِّ \(f_c^{min}=10\) ميغاهرتز). كَما يُفَضِّل النَهْجِ المبسط الكَواكِب القَرِيبَةِ، حَيْثُ إِن مدخلات الطاقَةِ إِلَى المَغْناطِيسِيَّة عالِيَةٍ.

مَعَ مُراعاةِ تَأْثِيرِ الإِخْماد المُحْتَمَلِ بِواسِطَةِ الغِلافِ الجَوِّيِّ العَلَوِيّ المُوسِعُ لِلكَوْكَب، تَتَغَيَّر الصُورَةِ قَلِيلاً. لا تَزال كُتْلَةِ الكَوْكَبِ العالِيَةِ مُواتِيه لِلكَشْفِ عَن الرادِيُو (حَيْثُ تُقَلِّل مِن النِسْبَةِ \(f_{p}/f_{c}\)). بِالإِضافَةِ إِلَى ذٰلِكَ، تُؤَدِّي كُتْلَةِ الكَوْكَبِ العالِيَةِ إِلَى جُو كَوْكَبَيَّ أَكْثَرَ اِرْتِباطا بِقُوَّةٍ. فَقَط بِالنِسْبَةِ لَكُتَله الكَوْكَبِ المُنْخَفِضَة يُمْكِن أَنَّ يَكُون الجَوِّ مُمْتَدّا، وَيُؤَدِّي إِلَى إِخْماد الرادِيُو. مِن ناحِيَةٍ أُخْرَى، تَكُون المَسافات المَدارِيَّة الصَغِيرَةِ مُواتِيه فَقَط ضِمْنَ حُدُودِ: إِذا كانَت المَسافَةِ المَدارِيَّة أَقَلَّ مِن قِيمَةَ حَرِجَةً، يُصْبِح الجَوِّ شَدِيد الحَرارَةِ وَيَتَمَدَّد، مِمّا يُؤَدِّي إِلَى إِخْماد الرادِيُو.

مِساحَةِ المُعَلِّماتُ لَإِخْماد الرادِيُو

إِن الحِسابِ التَفْصِيلِيّ لِكُلِّ حالَةِ عَلَى حِدَّةِ لِكُلِّ كَوْكَبِ يَتَجاوَز نِطاقِ هٰذا العَمَلِ وَسَيَتْرُك لِلأَعْمال المُسْتَقْبَلِيَّةِ. هُنا، نُقَدِّر المِنْطَقَةِ فِي مِساحَةِ المُعَلِّماتُ الَّتِي يَمْتَدّ عَبْرَها كُتْلَةِ الكَوْكَبِ وَالمَسافَة المَدارِيَّة حَيْثُ يُمْكِن أَنَّ يُصْبِح هٰذا التَأْثِيرِ مُهِمّاً، بِمَعْنَى أَنَّهُ يُمْكِن أَنَّ يَمْنَع تَوْلِيدِ الإِشْعاع الرادْيَوِيّ لِلمُرَشَّحِينَ الجَيِّدَيْنِ الآخَرِينَ. أَوَّلاً، بِالنِسْبَةِ لِلحَدِّ الأَدْنَى لِلكُتْلَة، نُلاحِظ أَنَّ الكَواكِب خارِجَ المَجْمُوعَةِ الشَمْسِيَّةُ ذاتِ الكُتَلِ تَصِل إِلَى (0.01) كُتْلَةِ المُشْتَرِي (Mauduit23PRE9) وَأَحْياناً أَقَلَّ تُعْتَبَر أَحْياناً مُرَشَّحِينَ جَيِّدَيْنِ لِلبَحْثِ عَن إِشْعاع رادْيَوِيّ لِلكَواكِب. مِن حَيْثُ المَبْدَأِ، سَتَتَأَثَّر الكَواكِب ذاتِ الكُتْلَةِ الأَقَلِّ بِشَكْلٍ أَكْبَرَ، لٰكِنَّها عادَةً لا تُعْتَبَر مُرَشَّحِينَ جَيِّدَيْنِ لِلإِشْعاع الرادْيَوِيّ. وَبِالتالِي، نَعْتَمِد (\(M_\text{min}=0.01 M_J\)) لِمِساحَةِ المُعَلِّماتُ لَدَينا. ثانِياً، اِسْتِناداً إِلَى حالَةِ كَوْكَبِ اندروميدا ب (\(\upsilon\)) (أَنْظُر القِسْمِ [sec:previous])، نَفْتَرِض أَنَّ مُعْظَمَ الكَواكِب ذاتِ كُتْلَةِ تَزِيد عَن (\(\sim2 M_J\)) مَحْمِيَّةٍ ضِدَّ إِخْماد الرادِيُو، وَنَضَع (\(M_\text{max}=2 M_J\)) لِمِساحَةِ المُعَلِّماتُ لَدَينا. ثالِثاً، نَضَع حَدا أَدَّنِي مُحافِظا يَبْلُغ (0.2 AU) لِلمَسافات المَدارِيَّة حَيْثُ قَد يُصْبِح إِخْماد الرادِيُو مُهِمّاً (اِسْتِناداً إِلَى حالَةِ (HD209458 b)، أَنْظُر القِسْمِ [sec:previous]).

تُظْهِر النَتائِجِ أَنَّ هٰذِهِ المَعايِيرِ تُؤَدِّي إِلَى مِساحَةِ كَبِيرَةٍ مِن المُعَلِّماتُ حَيْثُ قَد تَمْنَع الغِلافِ الجَوِّيِّ المُمْتَدِّ إِشْعاع الرادِيُو الكَوْكَبِيّ (أَنْظُر الشَكْلِ [fig:stat]). تَشْمَل هٰذِهِ المِساحَةَ حالِيّاً (780) مِن أَصْلِ (5332) كَوْكَبا خارِجَ المَجْمُوعَةِ الشَمْسِيَّةُ المَعْرُوفَةِ حالِيّاً. الأَهَمُّ مِن ذٰلِكَ، أَنَّ العَدِيدَ مِن المُرَشَّحِينَ الجَيِّدَيْنِ المُقْتَرَحَيْنِ بِواسِطَةِ قَوانِينِ تَوْسِيعِ الرادِيُو سَيَقَعُونَ ضِمْنَ هٰذِهِ المِساحَةَ مِن المُعَلِّماتُ.

فِي الواقِعِ، بِالطَبْعِ، كُلّاً المُعَلِّمَتَيْنِ لِيَسْتَأ مُسْتَقِلَّتَيْنِ، وَسَتَعْتَمِد الكُتْلَةِ الكَوْكَبِيَّة الدُنْيا المَطْلُوبَةِ لِمَنْعِ الغِلافِ الجَوِّيِّ المُمْتَدِّ عَلَى المَسافَةِ المَدارِيَّة، مِمّا سَيُؤَدِّي إِلَى شَكْلٍ أَكْثَرَ تَعْقِيداً مِمّا هُوَ مُوَضِّح فِي الشَكْلِ [fig:stat]. لا تَزال الحُدُودِ الدَقِيقَةِ لِلمِنْطَقَةِ فِي مِساحَةِ المُعَلِّماتُ الَّتِي تَمْتَدّ عَبْرَ كُتْلَةِ الكَوْكَبِ وَالمَسافَة المَدارِيَّة وَالَّتِي تُعْتَبَر مُواتِيه لَإِشْعاع الرادِيُو الكَوْكَبِيّ بِحاجَةٍ إِلَى تَحْدِيدِ. كَمُعَلِّمات إِضافِيَّةً، سَتَعْتَمِد هٰذِهِ المِنْطَقَةِ المُواتِيَةِ لِلرادِيُو أَيْضاً عَلَى نِصْفِ قَطَرِ الكَوْكَبِ، وَكُتَله النَجْمِ، وَعُمَر النَجْمِ. سَيَتِمّ اِسْتِكْشافٍ مِساحَةِ المُعَلِّماتُ هٰذِهِ بِشَكْلٍ مَنْهَجِيٍّ فِي الأَعْمالِ المُسْتَقْبَلِيَّةِ.

الآفاقِ

لَطالَما أَدْرَكْتُ أَهَمِّيَّةً كُتْلَةِ الكَوْكَبِ لَتَوْلِيد حَقْلِ مَغْناطِيسِي كَوْكَبَيَّ ذاتِيٍّ بِكَفاءَة، وَبِالتالِي لَتَوْلِيد إِشْعاع كَوْكَبَيَّ رادْيَوِيّ. وَمَعَ ذٰلِكَ، أَصْبَحَ مِن الواضِحِ بِشَكْلٍ مُتَزايِدٍ أَنَّ كُتْلَةِ الكَوْكَبِ العالِيَةِ مُهِمَّةً لِسَبَبِ ثانِي: مَعَ كُتْلَةِ عالِيَةٍ، يُمْكِن لِلكَوْكَب أَنَّ يُحافِظ عَلَى جَوّه المتبخر عَلَى مَسافَةِ قَرِيبَةٌ، وَبِالتالِي يَتَجَنَّب الظُرُوفِ الَّتِي يُمْكِن أَنَّ تَحْبِس فِيها الغِلافِ الجَوِّيِّ المُتَأَيِّن المُمْتَدِّ أَو تُخْمِد الإِشْعاع الرادْيَوِيّ الكَوْكَبِيّ. سَتَعْتَمِد الكُتْلَةِ الدُنْيا المَطْلُوبَةِ عَلَى المَسافَةِ المَدارِيَّة لِلكَوْكَب وَخَصائِصَ نَجْمِهِ المُضِيفُ.

حَتَّى الآنَ، تَمَّت دِراسَةٌ هٰذا التَأْثِيرِ فَقَط لِحالاتٍ مَعْزُولَةً. نُخَطِّط لِإِجْراءِ دِراسَةٌ مَنْهَجِيَّةً لِمِساحَةِ المُعَلِّماتُ الَّتِي تَكُون مُواتِيه لَتَوْلِيد وَإِصْدار الإِشْعاع الرادْيَوِيّ الكَوْكَبِيّ. نَهْدِف أَيْضاً إِلَى تَضْمِينِ هٰذا المِعْيار فِي بَرْنامَجِ التَنَبُّؤ الرادْيَوِيّ وَاِخْتِيارَ الهَدَفَ PALANTIR (Mauduit23PRE9)، وَالَّذِي سَيَسْمَح بِتَحْسِين اِخْتِيارِ الهَدَفَ لِلحَمَلات الرصديه مَعَ التِلِسْكُوبات الرادْيَوِيَّة ذاتِ التَرَدُّدِ المُنْخَفَض، مِثْلَ الحَمْلَةِ الجارِيَةِ حالِيّاً فِي NenuFAR (Turner23PRE9).

الشُكْرِ وَالتَقْدِيرِ:

اِسْتَفادَت هٰذِهِ الدِراسَةُ مِن مَوْسُوعَة الكَواكِب خارِجَ المَجْمُوعَةِ الشَمْسِيَّةُ (exoplanet.eu) الَّتِي يُدِيرها ج. شنايْدَر (2011AASchneider).

دَعَّمَت هٰذِهِ الدِراسَةُ بَرْنامَجِ الكَوْكَبِ الوَطَنِيِّ (PNP) لِ CNRS/INSU المُمَوَّلِ مِن قِبَلَ CNES وَبَرْنامَجِ الفِيزياء النَجْمِيَّة الوَطَنِيِّ (PNPS) لِ CNRS/INSU المُمَوَّلِ مِن قِبَلَ CEA وَ CNES.

نَشْكُر المُراجِعِينَ المَجْهُولَيْنِ عَلَى اِقْتِراحاتهم المُفِيدَةَ وَالبَنّاءَة.