ОКО ПЛАНЕТЫ > Наука > Эффект Пойнтинга-Робертсона

Эффект Пойнтинга-Робертсона


28-01-2013, 14:53. Разместил: VP
ПОЙНТИНГА - РОБЕРТСОНА ЭФФЕКТ

- потеря орбитального угл. момента телом (обычно малой частицей) при движении по орбите вокруг другого тела, являющегося источником эл.-магн. излучения. Автор идеи - Дж. Пойнтинг [1]. X. Робертсон дал строгую релятивистскую теорию эффекта [2], исправив ошибки в статье [1].

На неподвижную сферич. частицу радиуса a на расстоянии г от Солнца действует сила давления света, направленная по радиусу-вектору частицы:

4001-2.jpg

где 4001-3.jpg- фактор эффективности для давления излучения, 4001-4.jpg- спектральная интенсивность излучения Солнца, 4001-5.jpg- радиуса Солнца, l - длина волны. Если частица движется с радиальной скоростью 4001-6.jpgи трансверсальной скоростью 4001-7.jpg(f - угол поворота в плоскости орбиты), то сила F из-за аберрации света отклонится от радиуса-вектора и изменится по величине (в системе покоя частицы). С точностью до членов первого порядка по отношению скорости частицы к скорости света радиальная p трансверсальная составляющие силы лучевого давления соответственно равны

4001-8.jpg

и ур-ния орбитального движения частицы приобретают вид

4001-9.jpg

где 4001-10.jpg- гравитац. постоянная и масса Солнца.

Для случая Q =1 (абсолютно чёрная переизлучающая изотропно частица) Робертсон получил значение 4001-11.jpg а. е. в год, где r - плотность вещества частицы ( а- в см, r - в г·см -3). Т. о., излучение влияет на орбитальное движение трояко: изменяется эфф. масса центра притяжения, к-рый при 4001-12.jpg может превратиться в центр отталкивания; возникает направленная против радиальной скорости "сила трения"4001-13.jpgстремящаяся превратить орбиту в круговую; и, как это следует из ур-ния (2), происходит потеря момента импульса, превращающая орбиту в скручивающуюся спираль (П.- Р. э. в узком смысле).

Частица, находящаяся на круговой орбите радиуса r0, упадёт на Солнце через время 4001-14.jpg 4001-15.jpg лет.

П.- Р. э. учитывается [в широком смысле, т. е. ур-ния (1), (2)] в теории эволюции метеорного вещества в Солнечной системе, а также в космогонии планетных систем [4]. В. В. Радзиевский [3] показал, что П. -Р. э. проявляется также при движении пылевых частиц вокруг планет.

Лит.:1) Pоуnting J. H., Radiation in the Solar system: its effect on temperature and its pressure on small bodies, "Phil. Trans. Royal Soc. of London", 1903, v. А202, p. 525; 2) Robertson H. P., Dynamical effects of radiation in the Solar system, "Mon. Not. Roy. Astron. Soc.", 1937, v. 97, p. 423; 3) Радзиевский В. В., Планетоцентрический эффект лучевого торможения, "ДАН СССР", 1950, т. 74, № 2, с. 197; 4)Альвен X., Аррениус Г., Эволюция Солнечной системы, пер. с англ., М., 1979. Л. М. Пульман.

 

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1988.


Вернуться назад