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Concept
Effet Yarkovsky
Résumé
L’effet Yarkovsky est la conséquence du rayonnement thermique reçu par un astéroïde sur son déplacement.
Les astéroïdes concernés ont un diamètre inférieur à environ , et ceux de la ceinture principale peuvent être mis en résonance, .
Soient les notations suivantes concernant l'astéroïde :
R : rayon moyen ;
D : diamètre moyen ;
E : obliquité de l'axe de rotation ;
ω : vitesse angulaire, ou « pulsation », de la rotation ;
P : période de rotation ;
ω = 2π/P
κ : conductivité thermique ;
ρ : masse volumique ;
C : chaleur spécifique à pression constante ;
T : température de surface ;
A : albédo de Bond ;
m : masse ;
S : surface ;
ε : émissivité thermique de la surface ;
ainsi que les constantes physiques suivantes :
c : vitesse de la lumière ;
σ : constante de Stefan-Boltzmann.
Lors de la révolution d'un astéroïde autour du Soleil, un côté va être plus illuminé que l'autre (et donc recevra plus de photons). Son insolation est donc asymétrique. Il faudra alors un certain temps τ pour réémettre ces photons, pendant lequel l'astéroïde va tourner sur lui-même. Il en résulte donc une force opposée à sa direction de réémission (voir , et la pression de radiation). L'effet Yarkovsky est donc la force qui résulte de cette réémission du photon : c'est un effet différé dans le temps, contrairement à la pression de radiation classique.
Cette force peut se décomposer, selon l'axe porté par la droite passant par le Soleil et l'astéroïde, et la droite qui lui est perpendiculaire (voir ). C'est la composante le long de la trajectoire qui a pour effet une augmentation séculaire du demi-grand axe pour un sens de rotation prograde de l'astéroïde, et une diminution pour un sens rétrograde. Cette force modifie aussi l'excentricité et l'inclinaison de l'orbite, et la vitesse de rotation de l'astéroïde.
L'effet Yarkovsky dépend des variables et paramètres suivants :
distance au Soleil,
inclinaison de l'axe de rotation,
taille de l'astéroïde (diamètre moyen D),
forme de l'astéroïde,
propriétés thermiques, et en particulier l'inertie thermique,
vitesse angulaire de rotation ω .
Source officielle
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