YORP效应对小尺度地形的极端敏感性

研究表明，辐射反冲（YORP）力矩对小尺度表面地形极其敏感。从代表近地天体群体的模拟天体出发，添加了三种小尺度地形的随机实现：高斯表面起伏、撞击坑和巨石。对于每一种，计算了YORP力矩自旋和倾角分量中由此产生的预期相对误差。如果观测将表面约束到球谐阶数l < 10，高斯功率会产生约100%量级的误差。一个直径约为天体平均半径一半的单个撞击坑，放置在随机位置，会导致百分之几十的误差。巨石产生的力矩误差大约是相同直径撞击坑的3倍。一个与25143糸川上的吉野台大小相当的单个巨石，移动距离仅为其自身直径的两倍，就可以使力矩大小改变数倍，并在所有倾角下改变其自旋分量的符号。由于未分辨的地形，基于地面数据得出的YORP力矩预测预计会有约100%量级的误差。由缓慢自旋加速或减速引起的小型表面变化可能对小天体的自旋演化产生显著的随机效应。对于大约2到10小时之间的自转周期，这些不可预测的变化可能会反转YORP力矩的符号。处于此自旋状态的天体可能在自转速率上随机游走，直到超过碎石堆极限并发生分裂或表面物体丢失。在自转速率接近抗拉强度主导天体的极限值时，可以预期类似的行为。