BYORP-эффект, вызванный затмениями асинхронных двойных астероидов

BYORP-ефект, викликаний затемненнями асинхронних подвійних астероїдів

(науковий керівник – доц. )

Давление света даёт определённый вклад во вращательное движение астероидов. Имеет место так называемый YORP-эффект. YORP-эффектом для одного астероида называется явление, при котором собственная угловая частота  астероида увеличивается, как следствие действия давления света на асимметричную поверхность. Простейшим примером такой асимметричности является пропеллер Рубинкама [1] – две треугольных призмы, стоящих основаниями на экваторе и ориентированных зеркально друг относительно друга, катеты основания которых направлены по меридиану и по экватору. YORP – эффект в этой модели возникает из-за того, что меридианальный катет создаёт в  раз больший момент сил относительно оси астероида, чем гипотенуза.

Существуют более сложные версии данного явления, например, BYORP (binary YORP). Этот эффект проявляется в изменении момента импульса двойных астероидов, также под действием сил светового давления [2]. Двойные астероиды классифицируются в зависимости от того, как соотносятся угловые скорости осевого вращения астероидов  и и угловая скорость их взаимного орбитального вращения :

Дважды синхронный (бисинхронный): ; Синхронный (единожды синхронный): ; Асинхронный: [3].

Обычно изучается BYORP, действующий на единожды и дважды синхронные системы, а для асинхронных систем его полагают равным нулю, так как он должен исчезать после усреднения по фазе вращения астероидов. Тем не менее, если брать в расчёт, что малый астероид некоторое время пребывает в затмении большего, получается, что средний момент силы, действующей на астероид на протяжении орбитального периода, является ненулевым.

В работе проведены теоретические расчёты по усреднению углов, задающих положение пропеллера, на астероиде, с целью получить среднее значение момента сил по каждому из них. Также проведена численная оценка момента сил. Хотя расчеты выполнены только в простейшей модели пропеллера Рубинкама, они уже сейчас позволяют установить существование BYORP для асинхронных двойных астероидов, а также выявить связь между моментами сил YORP-эффекта и асинхронного BYORP.

Список литературы:

Rubincam, D. P., “Radiative Spin-up and Spin-down of Small Asteroids” (2000). Icarus, 148, 2. Cuk, M., Burns, J. A., “Effects of thermal radiation on the dynamics of binary NEAs” (2005). Icarus, 176, 418. Margot, J. L., Pravec, P., Taylor, P., Carry, B., Jacobson, S., “Asteroid Systems: Binaries, Triples, and Pairs” (2015). Asteroids IV, 355.