Die Yarkovsky Wirkung ist eine Kraft, die einem rotierenden Körper im Raum folgt, der durch die anisotropic Emission von Thermalfotonen verursacht ist, die Schwung tragen. Es wird gewöhnlich in Bezug auf Sternschnuppen oder kleine Asteroiden (ungefähr 10 Cm bis 10 km im Durchmesser) betrachtet, weil sein Einfluss für diese Körper am bedeutendsten ist.

Die Wirkung wurde vom russischen Ingenieur Ivan Osipovich Yarkovsky (1844-1902) entdeckt, wer an wissenschaftlichen Problemen in seiner Freizeit gearbeitet hat. In einer Druckschrift ungefähr dem Jahr 1900 schreibend, hat Yarkovsky bemerkt, dass die tägliche Heizung eines rotierenden Gegenstands im Raum es veranlassen würde, eine Kraft zu erfahren, die, während winzig, zu großen langfristigen Effekten in den Bahnen von kleinen Körpern, besonders Sternschnuppen und kleinen Asteroiden führen konnte. Die Scharfsinnigkeit von Yarkovsky würde vergessen worden sein hatte es nicht gewesen für den estnischen Astronomen Ernst J. Öpik (1893-1985), wer die Druckschrift von Yarkovsky einmal 1909 gelesen hat. Einige Jahrzehnte später hat Öpik, die Druckschrift auswendig zurückrufend, die mögliche Wichtigkeit von der Wirkung von Yarkovsky für bewegende Sternschnuppen über das Sonnensystem besprochen.

Die Yarkovsky Wirkung ist eine Folge der für die Oberfläche erforderlichen Zeit, um sich zu erwärmen oder sich zu beruhigen. Im Allgemeinen gibt es zwei Bestandteile zur Wirkung:

• Tägliche Wirkung: Auf einem rotierenden Körper (z.B ein Asteroid) illuminiert durch die Sonne, als auf der Erde, ist die Oberfläche am Nachmittag und früh in Nacht wärmer, als das Ende der Nacht und des Morgens. Das Ergebnis besteht darin, dass mehr Hitze auf der "Halbdunkel"-Seite ausgestrahlt wird als die "Morgendämmerungs"-Seite, zu einem Nettostrahlendruck-Stoß in der entgegengesetzten "Morgendämmerungs"-Richtung führend. Für den Pro-Rang rotators ist das in der Richtung auf die Bewegung auf ihrer Bahn, und veranlasst ihre Halbhauptachse, fest zuzunehmen, weg von der Sonne schnell wachsend. Rückläufige rotators Spirale nach innen. Die tägliche Wirkung ist der dominierende Bestandteil für größere Körper, die größer sind als ungefähr 100 M Diameter.
• Saisonwirkung: Das ist am leichtesten, für den idealisierten Fall eines nichtrotierenden Körpers zu verstehen, der die Sonne umkreist, für die jedes "Jahr" aus genau einem "Tag" besteht. Als es um seine Bahn reist, ist die "Halbdunkel"-Halbkugel, die im Laufe eines langen vorhergehenden Zeitabschnitts geheizt worden ist, unveränderlich in der Richtung auf die Augenhöhlenbewegung. Das Übermaß an der Thermalradiation in dieser Richtung verursacht eine Bremsen-Kraft, die immer verursacht nach innen zur Sonne schnell zu wachsen. In der Praxis, um Körper rotieren zu lassen, nimmt diese Saisonwirkung zusammen mit der axialen Neigung zu. Es herrscht nur vor, wenn die tägliche Wirkung klein genug ist. Das kann wegen der sehr schnellen Folge (keine Zeit vorkommen, um auf der Nachtseite, folglich ein fast gleichförmiger Längstemperaturvertrieb abzukühlen), kleine Größe (der ganze Körper wird überall geheizt), oder eine axiale Neigung in der Nähe von 90 °. Die Saisonwirkung ist für kleinere Asteroid-Bruchstücke wichtiger (von einigen Metern bis zu ungefähr 100 m), vorausgesetzt dass ihre Oberflächen durch ein Isolieren regolith Schicht nicht bedeckt werden und sie außerordentlich langsame Folgen nicht haben. Zusätzlich auf sehr langen Zeitskalen, über die die Drehungsachse des Körpers wegen Kollisionen (und folglich auch die Richtung der täglichen Wirkungsänderungen) wiederholt geändert werden kann, wird die Saisonwirkung auch dazu neigen vorzuherrschen.

Die obengenannten Details können mehr kompliziert für Körper in stark exzentrischen Bahnen werden.

Die Wirkung wurde zuerst in 1991-2003 auf dem Asteroiden 6489 Golevka gemessen. Der Asteroid hat 15 km von seiner vorausgesagten Position mehr als zwölf Jahre getrieben (die Bahn wurde mit der großen Präzision durch eine Reihe von Radarbeobachtungen 1991, 1995 und 1999 gegründet).

Im Allgemeinen ist die Wirkung Größe-Abhängiger, und wird die Halbhauptachse von kleineren Asteroiden betreffen, während sie große Asteroiden praktisch ungekünstelt verlässt. Für kilometer-große Asteroiden ist die Wirkung von Yarkovsky im Laufe kurzer Perioden winzig: Wie man schätzt, werden 6489 Golevka einer Kraft von ungefähr 0.25 Newton, für eine Nettobeschleunigung von 10 m/s ² unterworfen. Aber es ist unveränderlich; mehr als Millionen von Jahren eine Bahn eines Asteroiden können genug gestört werden, um es vom Asteroid-Riemen bis das innere Sonnensystem zu transportieren.

Für einen spezifischen Asteroiden ist es sehr hart, den genauen Einfluss der Wirkung von Yarkovsky auf seine Bahn vorauszusagen. Das ist, weil sein Umfang von vielen Variablen abhängt, die hart sind, von der beschränkten Beobachtungsinformation zu bestimmen, die verfügbar ist. Diese schließen die genaue Gestalt des Asteroiden, seiner Orientierung und seines Rückstrahlvermögens zusammen mit seinen Schwankungen über die Oberfläche und mit der Wellenlänge ein. Berechnungen werden weiter durch die Effekten der beschattenden und thermischen "Wiederbeleuchtung", ob verursacht durch lokale Krater oder eine mögliche gesamte konkave Gestalt kompliziert. Die Yarkovsky Wirkung bewirbt sich auch mit dem Strahlendruck, dessen Nettowirkung ähnliche kleine langfristige Kräfte für Körper mit Rückstrahlvermögen-Schwankungen und/oder nichtkugelförmigen Gestalten verursachen kann.

Als ein Beispiel, sogar für den einfachen Fall der reinen Saisonwirkung von Yarkovsky auf einen kugelförmigen Körper in einer kreisförmigen Bahn mit 90 ° Schiefe, konnten sich Halbhauptachse-Änderungen durch so viel unterscheiden wie ein Faktor zwei zwischen dem Fall eines gleichförmigen Rückstrahlvermögens und dem Fall einer starken nördlichen/südlichen Rückstrahlvermögen-Asymmetrie. Abhängig von der Bahn und Drehungsachse Yarkovsky kann Halbhauptachse-Änderung einfach durch das Ändern von einem kugelförmigen bis eine nichtkugelförmige Gestalt umgekehrt werden.

Trotz dieser Schwierigkeiten, die Wirkung von Yarkovsky verwertend, ist ein Drehbuch unter der Untersuchung, um den Kurs potenziell erdzusammenpressender erdnaher Asteroiden zu ändern. Mögliche Asteroid-Ablenkungsstrategien schließen "Malerei" der Oberfläche des Asteroiden oder der Fokussierung der Sonnenstrahlung auf den Asteroiden ein, um die Intensität der Wirkung von Yarkovsky zu verändern und so die Bahn des Asteroiden weg von einer Kollision mit der Erde zu verändern.

Siehe auch

• YORP Wirkung
• Wirkung von Poynting-Robertson
• Asteroid

Außenverbindungen

• Entdeckung von Halbhauptachse-Antrieben in 54 Erdnahen Asteroiden: Neue Maße der Yarkovsky Wirkung - (Arxiv: 1204.5990)