Efek Poynting–Robertson

Efek Poynting–Robertson (dikenal juga sebagai Poynting-Robertson drag, disingkat PRdrag) adalah fenomena astronomi yang menggambarkan hilangnya momentum sudut pada butiran debu kecil yang mengorbit bintang akibat radiasi bintang. Efek ini pertama kali dijelaskan oleh John Henry Poynting pada awal abad ke-20 berdasarkan teori eter cahaya (luminiferous theory),Poynting, J. H.1903.Philosophical transaction of the Royal Society of London Series, A containing papers of a mathematical or physical character. Vol 202, hlm. 525–552. dan kemudian disempurnakan oleh Howard P. Robertson, yang menafsirkan efek tersebut sebagai akibat dari tekanan radiasi terhadap partikel yang bergerak.

Secara fisik, efek ini terjadi ketika partikel debu yang mengorbit bintang menyerap radiasi elektromagnetik dari bintang dan memancarkannya kembali secara isotropik dalam kerangka partikel. Karena pancaran ulang tersebut sedikit tertunda dan diarahkan ke belakang relatif terhadap arah gerak partikel, muncul gaya tangensial kecil yang menghambat gerakan partikel. Gaya ini menyebabkan partikel kehilangan momentum sudut dan energi orbit, sehingga orbitnya perlahan meluruh ke arah bintang.

 Peran dalam Tata Surya 

 Partikel Debu Antariksa 
Efek Poynting–Robertson adalah gaya non-gravitasi yang memengaruhi gerak partikel debu kecil di ruang angkasa yang bersifat netral secara listrik. Efek ini terjadi ketika partikel debu menerima radiasi dari bintang dan secara perlahan kehilangan momentum sudut akibat interaksi dengan cahaya tersebut. Fenomena ini memiliki peran penting dalam dinamika debu antartata surya, terutama dalam menjelaskan bagaimana orbit partikel-partikel kecil berubah seiring waktu. Ketertarikan terhadap efek ini meningkat setelah satelit Infrared Astronomical Satellite (IRAS) mendeteksi pita-pita debu di sabuk asteroid. Efek Poynting–Robertson membantu memahami kestabilan pita debu asteroid, pergerakan partikel menuju bagian dalam Tata Surya, dan pembentukan awan zodiakal. Selain itu, efek ini juga diterapkan dalam studi aliran meteoroid dari komet dan memiliki relevansi dalam kajian debu antarbintang serta cakram debu di sekitar bintang muda.

 Kerangka Matahari 
Efek Poynting–Robertson juga dapat dianalisis dari kerangka diam terhadap Matahari. Dalam perspektif ini, cahaya Matahari mengenai partikel debu yang bergerak di sekitar benda-benda Tata Surya, seperti planet, asteroid, atau komet. Partikel-partikel ini dapat mengorbit benda besar tersebut sambil tetap bergerak mengelilingi Matahari. Untuk orbit partikel yang hampir melingkar, kontribusi kecepatan benda besar relatif terhadap kecepatan cahaya (Vb/c) sangat kecil dan dapat diabaikan, terutama jika orbit partikel lebih kecil dibanding orbit benda yang diikuti. Dengan demikian, perubahan gerak partikel debu akibat efek Poynting-Robertson terutama dipengaruhi oleh cahaya Matahari, bukan oleh gerak benda besar di sekitarnya.

 Referensi