Lista przedmiotów z materiałami udostępnionymi dla studentów

Dla_studentów
  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size

Anna Kaplar

Celestial bodies and the Yarkovsky effect


Celestial bodies and the Yarkovsky effect


Opiekun pracy dyplomowej: prof. dr hab. inż. Zbigniew Lisik
Praca dyplomowa magisterska obroniona 2007-10-12
Streszczenie pracy dyplomowej:
Na ciała niebieskie układu słonecznego oddziałują dwa rodzaje sił. Pierwsze są to siły grawitacyjne oddziałujące pomiędzy ciałami posiadającymi masę. Drugie to siły niegrawitacyjne spowodowane promieniowaniem elektromagnetycznym. Siły niegrawitacyjne są wiele rzędów wielkości mniejsze w porównaniu z siłami grawitacyjnymi. W mojej pracy badam efekt spowodowany promieniowaniem elektromagnetycznym, tzw. efekt Jarkowskiego.
Iwan Osipovich Jarkowski był polskim inżynierem pracującym w Rosji. W 1888 roku opisał on subtelny efekt termiczny, który, jak wierzył, mógł oddziaływać na planety i mniejsze ciała układu słonecznego. Przez wiele lat efekt Jarkowskiego był lekceważony, ponieważ wszyscy myśleli, że jest on mało ważny. Dopiero parę lat temu wykonano pierwsze obliczenia, z których wynikało, że może być inaczej. Pod koniec 2003 roku Amerykańscy i Czescy uczeni opublikowali wyniki obserwacji asteroidy Golevka, z których wynikało że w ciągu 12 lat planetoida ta zdryfowała 15km ze swojej pierwotnej orbity. Był to pierwszy dowód na to, że efekt Jarkowskiego naprawdę istnieje.Od tego czasu efekt ten stał się najbardziej dyskutowanym tematem wśród astrofizyków.
Obiekt orbitujący wokół słońca absorbuje w ciągu dnia światło słoneczne (fotony wypromieniowywane z powierzchni słońca) i wypromieniowuje je podczas obrotu, co powoduje niewielki efekt odrzutu. Czyli efekt Jarkowskiego spowodowany jest asymetrycznym rozkładem temperatury oraz może zakłócać i zmienić orbitę ciała. W zależności od kierunku rotacji wokół własnej osi może przyspieszać lub hamować ruch ciała po orbicie.
Zazwyczaj rozkład temperatury wyznaczany jest z zasady zachowania energii (np. De Vos 2002).W mojej pracy rozważam nie tylko zachowanie energii, ale również zachowanie pędu. Dla prostoty obliczeń używam prostego modelu ciała sferycznego, poruszającego się po orbicie kołowej, którego oś biegunowa jest prostopadła do ekliptyki.
W rozdziale 2 wyznaczyłam rozkład temperatury jako funkcję kąta szerokości geograficznej. W kolejnym rozdziale obliczyłam pęd fotonów wypromieniowywanych z powierzchni ciała (tj.siłę Jarkowskiego na jednostkę powierzchni).Następnie w rozdziale 4 przedstawiłam konsekwencje efektu Jarkowskiego na orbitę planety. Rozdzial 5 jest podsumowaniem mojej pracy. Porównuję w nim otrzymane wyniki z obliczeniami zawartymi w innych publikacjach oraz wysuwam wnioski wynikające z osiągniętych przeze mnie rezultatów. Praca zawiera również dwa załączniki. Pierwszy stanowi małą poprawkę do obliczeń pędu. Drugi jest analogiczną poprawką w fizyce półprzewodników.