Como otros han dicho, el efecto Yarkovsky tiene que ver con la re-radiación de calor de una superficie de asteroides. Esta re-radiación causa una fuerza que actúa opuesta a la dirección de la re-emisión (tercera ley de Newton).
Esta fuerza de reacción hace que cambie la órbita heliocéntrica (centrada en el sol) de un asteroide; sin embargo, cómo cambia (si el asteroide se mueve hacia adentro, más cerca del sol o hacia afuera, lejos del sol) depende de la orientación de su rotación:
Si un asteroide tiene una rotación programada (fig. (A) en el siguiente diagrama), gira en el mismo sentido que orbita. El efecto Yarkovsky hace que el asteroide se desplace hacia afuera.
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Si un asteroide tiene una rotación retrógrada (fig. (B) en el siguiente diagrama), gira en el sentido opuesto que orbita. El efecto Yarkovsky hace que el asteroide se desplace hacia adentro.
Doy una explicación teórica simple a continuación:  /main-qimg-0b0208819f672e8add4994cddf1ceb94-c.jpg)
Para ilustrar por qué el efecto depende de la orientación de rotación, he adaptado un diagrama de este artículo de Nature. El vector rojo muestra la velocidad orbital del asteroide, y el vector negro muestra la fuerza de la re-radiación de la luz solar.
Desde el teorema virial, la energía orbital (E) se puede escribir en términos del eje semi-mayor de un cuerpo en órbita (a), la distancia promedio al sol:
[matemáticas] E = \ frac {-GM} {2a} [/ matemáticas],
donde G es la constante gravitacional y M es la masa del sol.
Work Energy (W) se puede escribir simplemente como:
[matemáticas] W = F \ cdot x [/ matemáticas],
donde x es el desplazamiento de un objeto. El cambio en el trabajo realizado en el asteroide puede equipararse al cambio en la energía orbital.
[matemáticas] F \ cdot \ frac {\ mathrm {d} x} {\ mathrm {d} t} = F \ cdot v = \ frac {\ mathrm {d} E} {\ mathrm {d} t} [/ matemáticas]
La clave aquí es el signo del producto escalar en el lado izquierdo de la ecuación. Si F y v son positivos como en el caso de la rotación de progrado, entonces el cambio en W es positivo. Por lo tanto, E debe aumentar. Ya que,
[matemáticas] E \ propto -1 / a [/ matemáticas]
la única forma en que E puede aumentar es volviéndose menos negativo. Por lo tanto, el eje semi-mayor (a) debe aumentar, de modo que E se convierta en un número negativo menor. Por lo tanto, el asteroide se mueve hacia afuera (aumento en la distancia del sol, a).
Si el asteroide tiene una rotación retrógrada (fig. B), entonces los vectores tienen un producto escalar que es negativo. El eje semi-mayor (a) debe disminuir para que E pueda convertirse en un número negativo mayor. Por lo tanto, el asteroide se mueve hacia adentro (disminución de la distancia del sol, a).
Una nota al margen sobre la importancia de la inercia térmica:
Dado que un asteroide tiene cierta inercia térmica distinta de cero (el asteroide tarda un tiempo finito en calentarse y enfriarse), el punto más caliente en la superficie no es el punto subsolar (mediodía), sino el medio -punto de la tarde (el mismo fenómeno ocurre en la Tierra, siempre hace más calor a las 2-3 pm, entonces es al mediodía). Si los asteroides tuvieran cero inercia térmica, entonces el punto subsolar sería el más caliente; por lo tanto, la re-radiación térmica siempre apuntaría directamente hacia el sol. El vector de velocidad siempre apunta a 90 grados del sol (movimiento orbital). Por lo tanto, el producto punto de F y v siempre sería exactamente cero (cos (90) = 0), y no se observaría el efecto Yarkovsky.
Por lo tanto, es importante que comprendamos bien la inercia térmica de los asteroides cercanos a la Tierra (NEA), ya que la tasa de deriva es muy sensible a esta medición. Como señaló Joseph Wang, el efecto Yarkovsky podría cambiar la órbita de una NEA de manera que colisionaría con la Tierra. Las misiones actuales, como OSIRIS-REx, irán a NEA Bennu para recuperar una muestra, así como para medir los efectos Yarkovsky y YORP.
