5.5.1. РАДИАЦИОННОЕ ДАВЛЕНИЕ
Если частица с массой
и поперечным сечением о облучается радиацией с потоком энергии
то на нее будет действовать сила
при условии, что тело абсолютно черное и поглощает всю радиацию. Если тело имеет идеально зеркальную поверхность, отражающую весь свет в противоположном направлении, то сила
удваивается. Если энергия переизлучается изотропно (в системе
координат, связанной с телом), это излучение не вызовет результирующей силы, приложенной к телу.
Корпускулярное излучение (такое, как солнечный ветер), создает силу такого же рода. В современных условиях в Солнечной системе эта сила обычно пренебрежимо мала, так как поток энергии корпускулярного излучения значительно меньше, чем поток энергии солнечного электромагнитного излучения, и нет причин, заставляющих считать, что оно должно было оказывать весьма значительное динамическое воздействие в прошлом.
На черное тело, движущееся в окрестности Солнца со скоростью, имеющей радиальную и тангенциальную составляющие
и переизлучающее изотропно, действует радиационное давление с составляющими
Воздействие тангенциальной составляющей
называют эффектом Пойнтинга — Робертсона; это явление вызывается движением тела относительно радиационного поля Солнца.
Поскольку
уменьшается таким же образом, как и гравитационная сила
то положим
Разрешая (5.5.4) относительно 7, получим
На расстоянии орбиты Земли получаем для солнечной радиации
В случаях, представляющих для нас интерес,
поэтому приблизительно имеем
Для черной сферы радиуса
и плотности
имеем
Для
если
см. Из (5.5.6) заключаем, что Солнце будет отталкивать частицы при радиусе
см [273, стр. 406]. Ему соответствует масса порядка
Это один из эффектов, ограничивающих преобладание гравитации. Оказалось, что размер частиц, соответствующий данному пределу, имеет такой же порядок величины, что и длина волны максимума солнечной радиации. О существовании таких частиц в наши дни свидетельствует изучение зодиакального света и микрометеоритов. С теоретической точки зрения об их свойствах очень мало что можно сказать с уверенностью.