不规则形状小行星的 diurnal Yarkovsky 效应

Yarkovsky 效应在小天体的运动中起着重要作用。日益精进的观测要求对该效应进行高精度建模。利用多物理场软件 COMSOL，我们在三维中建模 diurnal Yarkovsky 效应，并将结果与广泛采用的理论线性模型所得结果进行比较。我们发现，线性模型在大多数情况下对球形小行星具有很高精度。我们探究了线性模型相对误差超过 10\% 的参数范围。对于双轴椭球形小行星（尤其是扁球体），线性模型系统性地将横向 Yarkovsky 力高估约 $\sim$10\%。三轴椭球上的 diurnal 效应是周期性的，对此尚无线性模型可用。我们的数值计算表明，三轴椭球上的平均效应强于双轴椭球。我们还研究了真实形状小行星上的 diurnal 效应，发现线性模型平均高估 16\%，最大达 35\%。为直接从形状估算 Yarkovsky 效应强度，我们引入任意形状小行星的“有效面积”量，并发现 Yarkovsky 迁移率与有效面积之间存在显著的线性关系。这为实际估算带来极大便利。