学术活动

系列学术讲座之“不规则小天体的Yarkosvky效应和YORP效应”成功举办

4月27日下午,匡亚明学院系列学术讲座在郑钢厅如期举行。本次讲座邀请到南京大学天文与空间科学学院教授、中国天文学会“天体力学与卫星动力学”专业委员会主任、国际天文学联合会Inter A-F分会组织委员,匡亚明学院院友周礼勇老师做题为“不规则小天体的 Yarkosvky和YORP效应”的专题讲座。本次讲座由匡亚明学院党委书记、院长王骏主持,匡亚明学院数理方向的同学们参加了本次讲座和交流。

周教授首先介绍了Yarkosvky效应和YORP效应的内容和发展历史。Yarkosvky效应指小行星吸收阳光和释放热量时对小行星产生的微小的推动力。YORP效应是Yarkosvky效应的二阶变化,其理论是小行星不规则表面上吸收的太阳热能是它的动力引擎,YORP效应可以加快或减缓行星的旋转速度。YORP效应的命名是由四位科学家的名字(Yarkovsky-O'Keefe-Radzievskii-Paddack)构成的。Stephen Paddack认识到天体形状远比反照率重要。Joln O'Keefe和Paddack一起提出该效应可导致小天体崩解直至尘埃。

随后周教授介绍如何通过线性理论对此现象进行模拟。线性理论模拟的方法在应用方面有重要作用,比如可以通过假定小天体的一些特征反推一些目前无法测量的参数。周教授展示了通过小天体特定的自传特性计算一定时间后小天体的空间分布的过程,更为详细地展示了线性理论的具体应用,同时也指出由于天文观测的周期较长,可以先通过计算机模拟进行大致计算,再进一步对观测对象进行筛选。

周教授介绍通过数值方法的计算可以发现,Yarkosvky效应的理论可以很好地计算球形的小天体,在计算两轴椭球时存在一定偏差,在三轴椭球的计算中已经无能为力。同时周老师还介绍了等效面积的方法,这一方法考虑到小天体表面各种形状造成的影响,在不考虑面元相互遮挡的情况下已经可以较好地和实验观测结果相照应。进一步考虑阴影遮挡的情况时,周教授主要讲解了以陨石坑作为模型的模拟。通过形状的近似使模型不断和实际小天体接近,最终可以较为准确地模拟小行星的运行并进行预测。

YORP效应在近地小行星的高精度撞击风险评估和废弃人造卫星运动状态的研究中都有较多应用。在长期累积作用下,YORP效应会影响潜在威胁小行星的自转状态,这不仅会影响对潜在威胁小行星撞击概率的评估,而且在未来深空探测任务中,会影响着陆器对着陆点的精确定位。此外,大量形状不规则的废弃人造卫星受YORP效应影响明显,通过研究YORP效应对人造卫星的影响,有利于未来主动清除废弃的人造卫星和更好地提供卫星在轨服务。

 在讲座的最后,周老师与同学们进行交流,解答了同学们的各种疑惑,同时也鼓励同学们了解并参与天文相关的科学研究。这次讲座拓宽了同学们的视野,加深了同学们对于天文学中不规则小天体的认知和了解,同学们纷纷表示获益良多。

                             文/吴羽桐

 图/尚海洋

点击次数:10 更新时间:2023-05-23【打印此页】【关闭】