Efect Yarkovsky
Acest articol sau secțiune despre astronomie nu citează sursele necesare sau cei prezenți sunt insuficienți . |
În astronomie, efectul Yarkovsky este o variație ipotetică îndelungată indusă de radiația solară pe orbita asteroizilor ; acest impuls este măsurabil cu radar . Efectul este produs atunci când asteroizii absorb energia din Soare și o iradiază în spațiu ca căldură .
Efectul este numit în onoarea inginerului civil Ivan Osipovič Jarkovskij (1844-1902), care l-a făcut ipoteza pentru prima dată într-un studiu al său din 1900.
Acest fenomen a fost măsurat mai întâi pe asteroidul 6489 Golevka , care este relativ mic în comparație cu media asteroizilor din apropierea Pământului . De fapt, are o lățime de doar jumătate de kilometru, chiar dacă are o masă de peste 200 de milioane de tone. Cu toate acestea, este bine cunoscut astronomilor care au studiat folosind observațiile făcute la Jet Propulsion Laboratory (JPL) al NASA în 1991 , 1995 și 1999 .
Formula matematică care descrie forța datorată Efectului Yarkovsky este după cum urmează:
cu s raza fizică a meteoroidului , σ constanta Stefan-Boltzmann , T temperatura medie, ∆T diferența de temperatură dintre cele două fețe ale meteoroidului și ζ unghiul dintre axa de rotație și direcția normală pe orbită.
Mecanismul de funcționare
Ideea care a inspirat descoperirea Efectului Yarkovsky se bazează pe noțiunea că suprafața iluminată a asteroizilor , cea în care este zi, este încălzită de Soare și se răcește în timpul nopții când nu este expusă razelor solare. Datorită acestui fenomen, asteroizii tind să emită o cantitate mai mare de căldură din suprafața care se află în „după-amiaza”. Practic cea mai fierbinte parte a obiectului cosmic radiază mai multă energie decât partea mai rece. O situație complet similară este observată, de exemplu, pe Pământ, unde temperaturile înregistrate în timpul apusului sunt mai mari decât cele care apar în zori.
Diferența emisiilor de radiații induce o forță care acționează asupra meteoroidului într-o anumită direcție, care depinde de orientarea axei de rotație și de direcția de rotire . Aceste cantități sunt complet aleatorii.
Pe un corp suficient de mic, această împingere are direcția opusă celei de emisie termică și provoacă o ușoară accelerație care până acum nu a putut fi niciodată măsurată. Cantitatea de forță eliberată este incredibil de mică, mai ales având în vedere masa totală a asteroizilor , dar în cei 12 ani de observare a Golevka, forța mică observată a provocat o abatere de 15 kilometri. Aplicând aceeași forță timp de zeci de milioane de ani, efectul asupra orbitei asteroidului este imens, atât de mult încât asteroizii care astăzi orbitează între Marte și Jupiter ar putea deveni asteroizi aproape de Pământ .
Recent efectul descris mai sus este denumit efectul Yarkovsky diurn , pentru a-l distinge de efectul sezonier Yarkovsky descoperit de Rubincam și Farinella în 1998 . Această forță depinde de înclinarea de spin axa meteoroid . Așa cum se întâmplă pe Pământ , unde schimbarea anotimpurilor este dictată de unghiul pe care îl formează axa de rotație cu planul de revoluție, pentru intervale de timp considerabile, una dintre emisferele meteoroidului este mai expusă radiațiilor solare. Căldura acumulată în timpul acestei faze este iradiată din emisfera „de vară”, împingând obiectul mai intens cu cât zona încălzită este mai mare.
Efectul afectează în principal meteoroizii mai mici de un centimetru, deoarece în aceste condiții forța exercitată de efectul sezonier este mai intensă decât forța atribuită Efectului Yarkovsky diurn. Intensitatea nu depinde de mișcarea de rotație, ci de capacitatea termică a materialului din care sunt compuși meteoroizii și de albedo - ul lor.
În 2000, a fost propusă o extensie a efectului Yarkovsky numit efect YORP, care a găsit o demonstrație experimentală în 2007 . [1]
Notă
- ^ Lumina care face dansul asteroizilor , pe lescienze.espresso.repubblica.it , Le Scienze. Adus 09-03-2009 .
