Tarikan Poynting–Robertson Membuat Debu Antariksa Perlahan Kehilangan Orbit

Debu yang mengorbit Matahari tidak hanya dipengaruhi gravitasi. Ketika butiran menyerap dan memancarkan kembali energi cahaya, komponen gaya yang bergantung pada gerak dapat mengurangi energi dan momentum sudut orbitnya. Proses ini dikenal sebagai tarikan Poynting–Robertson.

NASA Technical Reports Server menjelaskan efek tersebut sebagai gejala berorde V/c, yakni perbandingan kecepatan partikel dengan kecepatan cahaya. Akibat jangka panjangnya adalah peluruhan orbit debu atau es yang mengitari benda bercahaya.

Efek ini bergantung pada perbandingan luas permukaan dengan massa. Dalam pendekatan optik geometris, partikel yang lebih kecil cenderung mengalami peluruhan lebih cepat daripada partikel besar karena menerima pengaruh radiasi lebih besar dibanding massanya.

Tekanan radiasi dan tarikan Poynting–Robertson berkaitan tetapi tidak identik. Tekanan radiasi terutama mendorong partikel menjauh secara radial, sedangkan komponen tarikan mengurangi gerak orbital sehingga jalur partikel perlahan berubah.

Model ini dipakai untuk memahami debu antarplanet, partikel di sekitar asteroid, dan evolusi struktur debu resonan dekat planet. Perhitungan nyata tetap memerlukan ukuran, kerapatan, sifat optik, sumber debu, serta gaya lain seperti angin surya dan gangguan gravitasi.

Gambar pendamping adalah diagram efek Poynting–Robertson buatan Michael Schmid pada 23 Oktober 2005. Diagram menjelaskan konsep dan bukan citra teleskopik debu individual.

Sumber: NASA Technical Reports Server, David P. Rubincam, “The Solar Poynting–Robertson Effect on Particles Orbiting Solar System Bodies”, Icarus 226, 2013, https://ntrs.nasa.gov/api/citations/20140016842/downloads/20140016842.pdf ; NASA Goddard Space Flight Center, “The Formation of Rings and Wakes”, https://asd.gsfc.nasa.gov/Marc.Kuchner/ringsandwakes.html ; Wikimedia Commons, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Poynting-Robertson_effect.png

Catatan editorial: Artikel ini adalah artikel sains dan tidak menyebutnya sebagai temuan terbaru. Diagram CC BY-SA 2.5 dikonversi, diubah ukuran, dan dikompresi ulang ke JPEG tanpa pemotongan.