« Planétologie/Les astéroïdes » : différence entre les versions

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===L'effet de la pression de radiation===
 
La '''pression de radiation''' la pression que la lumière exerce sur les corps qu'elle illumine. Toute onde électromagnétique (ou tout photon) transporte une certaine impulsion, une certaine "quantité de mouvement". LorsqueLes lalois lumièrede interagitla avecphysique unnous objet,disent elle peut lui céder tout ou partie de sonque l'impulsion, qui sera convertie en quantité de mouvement. Si la lumière est absorbée,égale touteà son impulsionénergie seradivisée transforméepar enla quantitévitesse de mouvement. Si elle est réfléchie, une partie de son impulsion peut être transmise, mais la lumière, changeraen alors de longueur d'onde : on est dans un cas de diffusion inélastique. Les loisvertu de l'électromagnétisme nous disent qu'un corps noir (ici, le Soleil) engendre une pression de radiation égale àéquation :
 
: <math>P_rp_{lumiere} = \frac{4}E_{3lumiere} \frac{\sigma T_{Soleil}^4}{c}</math>, avec E l'énergie et p l'impulsion.
 
L'énergie lumineuse reçue est quand à elle égale à la luminosité multipliée par la surface éclairée.
La force induite par cette pression de radiation dans le cas du Soleil est donnée par l'équation suivante. On peut remarquer le coefficient <math>Q</math> qui dépend de l'absorption. Il vaut 1 pour un corps totalement absorbant et diminue en même temps que l'albédo augmente.
 
: <math>E_{lumiere} = L \cdot t</math>, avec t le temps d'exposition L la luminosité.
: <math>F_{radiation} \propto \frac{\sigma T^4 D}{4 \pi D^2 c} S Q</math>
 
Lorsque la lumière interagit avec un objet, elle peut lui céder tout ou partie de son impulsion, qui sera convertie en quantité de mouvement. Si la lumière est absorbée, toute son impulsion sera transformée en quantité de mouvement. Si elle est réfléchie, une partie de son impulsion peut être transmise, mais la lumière changera alors de longueur d'onde : on est dans un cas de diffusion inélastique. Dans ce qui va suivre, nous allons supposer qu'une portion <math>Q</math> de l'impulsion du rayonnement incident est absorbée. Pour le dire autrement, seule une portion <math>Q</math> de l'impulsion passe de la lumière au corps solide considéré. Le coefficient <math>Q</math> vaut 1 pour un corps totalement absorbant et diminue en même temps que l'albédo augmente.
 
La pression de radiation est égale à l'impulsion lumineuse absorbée par l'objet durant une unité de temps. En combinant tout ce que l'on vient de dire, on devine que la pression de radiation est égale à :
 
: <math>P_r = Q \cdot \frac{L}{c}</math>
 
La force subie par l'objet absorbeur est égale à la pression multipliée par la surface (pour rappel, une pression est une force par unité de surface). La force de radiation est donc égale à :
 
: <math>F_r = P_r \cdot S = Q \cdot \frac{L \cdot S}{c}</math>, avec S la surface éclairée.
 
La luminosité reçue est, comme on l'a vu dans le chapitre sur la température de surface, égale à :
 
: <math>L(d) = \frac{L_{soleil}}{4 \pi \cdot r^2} = \frac{\sigma \cdot T_{soleil}^4}{4 \pi \cdot r^2}</math>, avec r la distance au Soleil.
 
En combinant les deux équations précédentes, on trouve que la force induite par la pression de radiation dans le cas du Soleil est donnée par l'équation suivante.
 
: <math>F_{radiation} \propto Q \cdot S \cdot \frac{\sigma \cdot T_{soleil}^4}{4 \pi c \cdot r^2}</math>, avec S la surface exposée au Soleil, D la distance au Soleil,
 
Vu que la pression de radiation et la force de gravité ont toutes deux une dépendance en <math>1 \over r^2</math>, on peut reformuler la gravité vue par l’astéroïde comme suit :
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