Rádio

Kapitola 9 z 15

Magnetizované planety září na rádiových vlnových délkách: elektrony spirálovitě sestupující podél siločar do aurorálních oblastí vyzařují mechanismem cyklotronového maseru, soustředěně do dutého kužele, až do místní cyklotronové frekvence (Zarka 1998; Treumann 2006). Planeta na těsné oběžné dráze může takovou emisi vyvolávat i na své hvězdě, jako to dělá Io na Jupiteru (Zarka 2007). Vlastní rádiová emise žádné exoplanety nebyla potvrzena. Každé níže uvedené tvrzení je předběžné nebo sporné a je tak označeno.

Ilustrace

Rychlost ScénaPole u zdroje

Dvě scény. Polární záře planety: siločáry magnetického pole planety, přičemž emise je vyzařována v dutém kuželu z jejího pólu; když kužel přejde přes pozorovatele, v dynamickém spektru níže se ukáže záblesk, sahající až k cyklotronové frekvenci dané polem. Interakce hvězdy a planety: planeta obíhá uvnitř magnetického pole své hvězdy, magnetická trubice ji spojuje s hvězdou a emise vychází z patního bodu na hvězdě. Posuvník pole nastavuje cyklotronovou mezní frekvenci, počítanou jako 2,8 MHz na gauss.

Frekvenční škála

Cyklotronový maser vyzařuje na frekvenci f_ce = eB/(2π m_e) ≈ 2,80 MHz na gauss pole ve zdroji a těsně pod ní, takže nejvyšší pozorovaná frekvence udává pole v tomto místě. Slabé planetární pole vyzařuje pod desítkami MHz, kde mohou naslouchat jen nízkofrekvenční soustavy jako LOFAR (10–240 MHz; van Haarlem et al. 2013); kilogaussové pole červeného trpaslíka typu M dosahuje GHz.

Veličina	Hodnota	Zdroj
Cyklotronová frekvence na gauss	2.799 MHz	eB/(2π m_e) s hodnotou SI 2019 e a CODATA 2018 m_e [calc]
τ Boötis, nejisté záblesky na 14–21 MHz	≥ 5.0–7.5 G	nejmenší pole u zdroje pro daný pás, pokud jde o cyklotronové záření (pás Turner et al. 2021) [calc]
Záblesky YZ Ceti na 2–4 GHz	≥ 0.71–1.43 kG	nejmenší pole u zdroje, na hvězdě (pásmo Pineda & Villadsen 2023) [výpočet]
Pásmo LOFAR	10–240 MHz	van Haarlem et al. 2013
τ Boo Ab, uložená hmotnost a perioda	4.5 MJ · 3.31 d	exoplanet.eu
YZ Cet b, uložené m sin i a perioda	0.0022 MJ · 2.02087 d	exoplanet.eu

Tvrzení a jejich stav

Předběžné, nepotvrzené

τ Boötis b · LOFAR

Kruhově polarizovaná záblesková emise na 14–21 MHz, přibližně 3σ, bez ničeho v kontrolních svazcích; byl hlášen také pomalu proměnný signál na 21–30 MHz, s vlastními pochybnostmi autorů (Turner et al. 2021). Následná pozorování LOFAR pokrývající 70 % oběžné dráhy, včetně dřívějších orbitálních fází, neukázala žádnou zábleskovou ani pomalou emisi (Turner et al. 2024).

Turner et al. 2021 · Turner et al. 2024

Sporné: zatím to žádná planeta nevysvětluje

GJ 1151 · LOFAR

Nízkofrekvenční emise z klidného červeného trpaslíka, svým charakterem podobná planetární polární záři, interpretovaná jako interakce hvězdy s planetou o velikosti Země na dráze s periodou 1–5 dní (Vedantham et al. 2020). Radiální rychlosti poté odhalily planetu na 390denní dráze, která je jako zdroj velmi nepravděpodobná, a žádnou planetu s krátkou periodou (minimální hmotnost pod 1,2 hmotnostmi Země) (Blanco-Pozo et al. 2023).

Vedantham et al. 2020 · Blanco-Pozo et al. 2023

Kandidát

YZ Ceti · VLA

Koherentní záblesky na 2–4 GHz, dva z nich při podobných orbitálních fázích YZ Ceti b, která by je mohla věrohodně napájet; hvězdnou aktivitu nelze vyloučit, takže YZ Ceti je kandidátem na systém s interakcí hvězdy a planety (Pineda & Villadsen 2023).

Pineda & Villadsen 2023

Rádio našlo první planety jinou cestou

In 1992, Wolszczan and Frail found planets around the millisecond pulsar PSR B1257+12 from the regular wobble in its pulses' arrival times (Wolszczan & Frail 1992): the planets tug the pulsar, and the light-travel time changes by milliseconds. That is radio timing, not radio from a planet. Its card on the Galaxy tour ›

Veličina	Hodnota	Zdroj
PSR B1257+12 b: amplituda časování	0.00453 ms	(Mp/M_psr)·a/c s hmotností 7e-05 MJ z exoplanet.eu, a = 0,19 AU, sin i = 1 a předpokládaným pulzarem o hmotnosti 1,4 M☉ (jeho hmotnost není uložena) [výpočet]
PSR B1257+12 c: amplituda časování	1.59 ms	(Mp/M_psr)·a/c s hmotností z exoplanet.eu 0,013 MJ, a = 0,36 AU, sin i = 1 a předpokládaným pulsarem o hmotnosti 1,4 M☉ (jeho hmotnost není uložena) [calc]
PSR B1257+12 d: amplituda časování	1.88 ms	(Mp/M_psr)·a/c s hmotností z exoplanet.eu 0,012 MJ, a = 0,46 AU, sin i = 1 a předpokládaným pulsarem o hmotnosti 1,4 M☉ (jeho hmotnost není uložena) [calc]

Není metoda detekce exoplanet

Hledání technosignatur (SETI)

Tato hledání pátrají po uměle vytvořených signálech, nikoli po planetách nebo jejich polárních zářích, a jsou zde vedena odděleně. Breakthrough Listen pozoroval 1 327 blízkých hvězd při 1,10–3,45 GHz pomocí Green Bank a Parkes a po vyloučení pozemského rušení nenašel žádné kandidáty; horní meze výkonu vysílače jsou 2×10¹² W a 9×10¹² W (Price et al. 2020; cíle z Isaacson et al. 2017).

SetuHQ v rádiovém oboru nepozoruje. Scéna je ilustrací: siločáry, kužel a dráha nejsou v měřítku a časy vzplanutí jsou ilustrativní; vypočtena je pouze mezní frekvence.

Planety v této kapitoletau Boo Ab ›GJ 1151 c ›YZ Cet b ›PSR B1257+12 b ›PSR B1257+12 c ›PSR B1257+12 d ›

Zdroje