Есть ли некая тепловая инерция по максимуму Ярковского?

Тепловая инерция астероидов определена Delbo et al. 2007 г. как$\Gamma = \sqrt{\rho \kappa c}$, где$\rho$это плотность,$\kappa$- теплопроводность, а$c$- удельная теплоемкость. Более интуитивный взгляд на тепловую инерцию — это способность материала поверхности удерживать и повторно излучать солнечное тепло. После наступления темноты песчаный пляж быстро возвращается к прохладной ночной атмосферной температуре (низкая тепловая инерция), но толстые каменные стены каньона могут продолжать излучать тепло до поздней ночи (высокая тепловая инерция).

Рассмотрим две полусферы астероида, разделенные плоскостью, перпендикулярной мгновенной орбитальной скорости. Есть «переднее» полушарие, указывающее прямое направление орбиты астероида, и «заднее» полушарие, указывающее противоположное направление.

Переднее полушарие испускает фотоны с импульсом. Это обеспечивает «толчок» астероида назад, силу, равную и противоположную прямой составляющей суммы векторов количества движения фотонов. Точно так же заднее полушарие получает «толчок» вперед от фотонов, испускаемых с его поверхности. Различия в этих значениях дают величину силы Ярковского. Для прямовращающихся астероидов это выталкивает их на большие орбиты. Для ретроградных орбит эффект скручивает их по спирали на более близкие орбиты.

Эффект Ярковского обусловлен разницей температур на поверхности астероида. Таким образом, эффект Ярковского даже не будет существовать, если температурный профиль двух полушарий будет симметричным. Это было бы для тела, запертого приливом, или для тела с осью вращения, направленной к Солнцу, или для теоретического случая нулевой тепловой инерции. В случае высокой тепловой инерции при быстром вращении тела различия между температурами поверхности полушария были бы небольшими, поэтому эффект Ярковского был бы минимальным.

Ответ: Предположим, что имеется безатмосферное прямонаправленное сферическое однородное тело с осью вращения, перпендикулярной плоскости орбиты (нулевое наклонение), с малым эксцентриситетом.

Максимальный эффект Ярковского будет получен, когда:

1. альбедо низкое (большая часть солнечной энергии поглощается, а не отражается)
2. высокий коэффициент излучения (солнечная энергия легко поглощается и переизлучается)
3. тепловая инерция такова, что максимизирует разницу температур между «передним» и «задним» полушариями. Это означает сохранение большей части солнечной энергии в вечерние часы (через «заднее» полушарие), но в основном охлаждение к утру (через «переднее» полушарие). Чтобы максимизировать эффект Ярковского, тепловая инерция будет низкой для быстро вращающихся тел и высокой для медленно вращающихся тел.