포인팅-로버트슨 효과 (Poynting-Robertson Effect)

포인팅-로버트슨 효과(Poynting-Robertson Effect)를 포털에서 검색해 보면 알겠지만, 포인팅-로버트슨 효과는 온갖 종교들이 종교적인 해석을 통해서 과학의 입지를 흔들려는 예로서 사용하는 현상이다. 대략적인 얼개를 살펴보자.

혜성은 두 개의 꼬리를 형성한다. 혜성은 가스와 먼지를 방출하는데, 먼지가 가스보다 더 무겁기 때문에 가스 꼬리가 먼지꼬리보다 해의 반대편에 더 가깝게 만들어진다. 먼지꼬리를 구성하는 먼지들은 멀리 가지 못하고 태양계 내를 떠도는 먼지가 된다. 이렇게 혜성 꼬리에서 공급된 것으로 생각되는 지름 수백 μm 이하의 먼지는 햇볕을 산란(散亂)하여 황도광(黃道光)이나 대일조(對日照)를 발생시킨다. (쉽게 이야기해서 뿌옇게 보인다.) 이런 먼지는 대부분 태양계의 행성 궤도면을 따라 분포하며 밀도는 태양으로부터의 거리의 1.3제곱에 반비례하는데, 지구궤도 부근에서는 1 km3에 약 1000 개의 비율로 존재한다. 먼지는 해의 인력으로 공전한다.

먼지는 해를 중심으로 돌고 있으므로 움직이는 방향의 약간 앞쪽에서 빛을 받게 된다.(출처 : 영어 위키피디아)

먼지가 태양을 중심으로 공전하므로 햇볕은 먼지가 움직이는 약간 앞쪽에서 비춰진다. 먼지가 받은 햇볕의 광압은 태양 반대편의 약간 뒤쪽으로 힘을 미치는데 이 힘은 먼지의 각운동량을 줄어들게 만들고, 그 영향으로 공전속도가 작아져 먼지가 해에 가까와진다. 이것이 포인팅-로버트슨 효과다.
원 궤도에 대해서 끊임없이 내부궤도로 들어가게 되므로 결국 나선궤도가 된다.

지름 10㎛, 밀도 3g/㎤인 먼지는 지구궤도에서 해까지 도달하는 데 약 1만 년 걸린다. 해에 가까와지면 먼지의 온도가 올라가 해 반지름의 약 4배 되는 곳에서 승화(昇華)한다. 이곳에서는 승화 중인 먼지가 더이상 해에 가까워지지 않으므로 밀도가 높아져 고리가 만들어진다.

2 thoughts on “포인팅-로버트슨 효과 (Poynting-Robertson Effect)

  1. 고딩 때는 이런 것도 많이 공부하고 했었는데,,
    (나름 잘 나가던 이과 학생이었는데, ,,)

    지금은 뭔 소린지 ㅡㅡ;;
    머리가 굳어가는 것이 새삼 느껴지네요. ㅠㅠ

    그나저나 골든버그님은 어디로 가신 건지..

    1. 저 돌아왔어요. ㅋㅋㅋ
      좋은 거 많이 보고 왔어요.
      걱정해 주셔서 감사합니다.

      음… 엄청난 이과생이었던 저도 이젠 바보가 되어가고 있어요. ㅜㅜ 나이가 들면 어쩔 수 없나봐요. 뭐랄까…. 노벨상을 받은 논문을 작성한 저자들의 나이를 평균내면 24~25살 정도가 된다는 것이 옳은 말인듯…ㅜㅜ

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