درجة الحرارة الفعالة

درجة الحرارة الفعالة

تعرف درجة الحرارة الفعالة بأنها درجة حرارة جسم أسود افتراضي يبعث نفس كمية الإشعاع الكهرومغناطيسي الذي يصدره النجم أو الكوكب، وتُستخدم لتقدير حرارة الأجرام عندما يكون شكل طيفها الإشعاعي غير معروف. بالنسبة للنجوم، تُشتق هذه الحرارة من قانون ستيفان-بولتزمان عبر العلاقة بين اللمعان ونصف القطر (L = 4πR²σTeff⁴). أما لحساب درجة حرارة الكواكب، فتُوازن الطاقة الممتصة من النجم مع الطاقة المشعّة، مع مراعاة الوضاءة (الألبيدو) التي تحدد نسبة الإشعاع المنعكس، مما يعطي معادلة أولية مثل T = ⁴√[L(1-a)/(16πσD²)]. تظهر أمثلة رقمية توضيحية، فدرجة الحرارة الفعالة للمشتري تبلغ 88 كلفن (وترتفع إلى 152 كلفن بفعل التسخين الداخلي)، بينما تصل إلى 1258 كلفن للكوكب الخارجي 51 بيغاسي بي. من المهم التمييز بين الحرارة الفعالة والفعلية، فالغلاف الجوي وتأثير البيت الزجاجي يرفعان الحرارة الفعلية، كما في كوكب HD 209458 حيث الفعلية 1130 كلفن مقابل فعالة 1359 كلفن. وأخيرًا، لحساب درجة حرارة السطح بدقة أعلى، تُعدّل المعادلة لتشمل مساحة الامتصاص والإشعاع ومعامل الانبعاثية (ε)، لتصبح المعادلة الأكثر شمولاً T = ⁴√[(A_abs/A_rad) × L(1-a)/(4πσεD²)].