Vì sao tiểu hành tinh phát nhiệt lại có thể đổi quỹ đạo rất chậm?
Khám phá mở rộng – Vật lý 12
Tiểu hành tinh hấp thụ ánh sáng rồi phát năng lượng ra dưới dạng bức xạ nhiệt; nếu phát không cân đối theo hướng, nó nhận một phản lực rất nhỏ có thể làm quỹ đạo trôi dần. Đó là ý tưởng của hiệu ứng Yarkovsky. Nhiệt không chỉ thay nhiệt độ, mà việc mang năng lượng đi bằng photon còn liên quan động lượng.
Bề mặt không nóng và nguội tức thì
Một vùng được chiếu sáng nhận năng lượng và có thể ấm lên. Khi vật tự quay, vùng ấy đi qua những thời điểm chiếu khác nhau. Do tính chất nhiệt, vùng nóng nhất không nhất thiết trùng ngay với nơi đang nhận nắng mạnh nhất tại một khoảnh khắc.
Giống cảm giác mặt sân có thể còn ấm sau lúc nắng đã đổi giúp nhớ ý nghĩa của trễ nhiệt. Nhưng trên tiểu hành tinh, cấu trúc, lớp vật liệu bề mặt và tốc độ quay có thể rất khác mặt sân ở Trái Đất.
Bức xạ đi một hướng, vật nhận tác dụng ngược
Photon phát ra mang động lượng. Nếu mọi đóng góp đối xứng hoàn toàn, nhiều tác dụng có thể triệt nhau. Khi phân bố phát nhiệt không cân đối, phần tổng còn lại có thể có một thành phần ảnh hưởng chuyển động quỹ đạo.
Đây không phải luồng khí nóng bắt buộc phải phụt ra như tên lửa. Hiệu ứng đang nói có thể xuất hiện từ bức xạ điện từ rời bề mặt, ngay cả khi không có một vòi phụt vật chất.
Nhỏ nhưng không được bỏ qua mọi lúc
Trong thời gian ngắn, tác dụng có thể rất nhỏ so với hấp dẫn chi phối quỹ đạo. Nhưng khi dự báo qua thời gian dài, một thay đổi nhỏ liên tục có thể tích lũy thành sai khác cần xét.
Nghiên cứu quỹ đạo và tính chất nhiệt của những tiểu hành tinh như Bennu giúp định lượng tác động. Không nên từ một ví dụ suy ra mọi thiên thể trôi cùng chiều và cùng tốc độ. Hướng trục quay, kích thước, hình dạng và tính chất nhiệt đều có vai trò.
Hiểu lầm: ánh sáng chỉ có thể đẩy mọi vật thẳng ra xa Mặt Trời. Quan hệ giữa lực nhỏ, hướng chuyển động và quỹ đạo phức tạp hơn hình kéo thẳng trên mặt bàn.
Ghi nhớ: hấp thụ, trễ nhiệt, phát không cân đối, phản lực nhỏ tích lũy. Câu hỏi đổi quỹ đạo này khác tác dụng mômen làm đổi tự quay thường được gọi là YORP.
Đọc thêm
- Cánh buồm ánh sáng đẩy tàu vũ trụ bằng cách nào?
- Vì sao bức xạ nhiệt tăng rất mạnh khi vật nóng hơn?
- Tiểu hành tinh và sao chổi là gì