Co je synchronní rotace?
Synchronní rotace, také známá jako zachycená rotace nebo přílivové blokování, je fyzický jev v astronomii, kde menší těleso obíhající další rotuje na své vlastní ose zhruba ve stejné době, kterou potřebuje k dokončení jedné orbity kolem většího těla. To způsobí, že jedna strana obíhajícího satelitu bude vždy čelit tělu, na které obíhá. Jedním z nejzřetelnějších příkladů je to, jak Měsíc obíhá kolem Země přibližně za 27 dní a ve stejné době dokončí revoluci kolem své vlastní osy.
Zatímco oběžná dráha Měsíce je synchronní rotací, není tomu tak úplně. Toto je velmi kvůli skutečnosti, že Moonova orbita kolem Země je eliptický tvar, ne dokonale kruhový. Když je Měsíc na svém vrcholu, nebo na nejvzdálenější vzdálenost od Země, 402 357 kilometrů, je jeho revoluce o něco rychlejší než jeho orbita. To odhaluje dalších 8 ° délky na západní polokouli.
Když je na svém perigee, nebo nejbližší vzdálenosti od Země, ve vzdálenosti 356 790 kilometrů, je její revoluce o něco pomalejší než její orbita. Toto odhalí 8 ° stupně délky jeho východní polokoule. Měsíc také sedí asi 5 ° mimo zemskou ekliptickou rovinu nebo přímou linii, kterou Země zaujímá na oběžné dráze Slunce, která odhaluje dalších 7 ° povrchu polární šířky během oběžné dráhy kolem Země.
Zatímco většina měsíců v naší Sluneční soustavě je v současné době synchronně rotována kolem svých mateřských těl, jednou z významných výjimek je měsíc Hyperion, který obíhá kolem planety Saturn. Hyperion je nepravidelně tvarovaný měsíc, který je nejbližším objektem ve vesmíru k masivnímu Titanu, největšímu Saturnskému měsíci, který je větší než planeta Merkur. Titan a Hyperion jsou zablokováni v orbitální rezonanci a ovlivňují oběžné dráhy kolem Saturn tak, že pro každé čtyři orbity Saturn, které Titan vyrábí, Hyperion udělá tři.
Kosmická loď Cassini provedla v roce 2005 měření oběžné dráhy Hyperionu v těsných průletech měsíce. Mise stanovila, že se Hyperion otáčí 4,2 až 4,5krát rychleji, než jaká by byla pro něj synchronní rychlost. Oběžná dráha Hyperionu je popisována jako chaotická, protože se mění ve své revoluci kolem své vlastní osy, což znamená, že nemá žádný rovník nebo póly. Jeho umístění kolem Saturn v kterémkoli okamžiku je proto nepředvídatelné.
Když dvě těla ve vesmíru sdílejí blízko sebe a podobné fyzické velikosti, mají tendenci sdílet také synchronní oběžné dráhy kolem sebe. To platí o trpasličí planetě Pluto a jejím největším měsíci Charon, který je od Pluta vzdálen jen 12 000 mil. Měsíc Charon má průměr 1 770 mil (1,270 km), což z něj činí něco přes polovinu velikosti samotného Pluta v průměru 1 400 kilometrů.
Pluto i jeho Měsíc Charon se otáčí na své příslušné ose přibližně za 6,3 dne, přičemž každý udržuje stejnou stranu povrchu vždy proti sobě. To je jev, který jednoho dne Země udělá také s měsícem. Tyto jedinečné vlastnosti vedly k tomu, že systém Pluto-Charon byl označen jako dvojitá planeta.
Synchronní rotaci mohou zobrazovat i jiné systémy kromě planet a měsíců. O některých binárních hvězdách v galaxii Mléčná dráha, dvou hvězdách uzavřených na oběžné dráze kolem sebe, je také známo, že jsou v synchronní rotaci. Kanadský kosmický dalekohled Microvariability & Oscillations of Stars (MOST), uvedený na trh v roce 2003, je navržen tak, aby jej prozkoumal.
Hvězda Tau Bootis, přibližně 50 světelných let od Země, byla objevena MOST, aby byla uzamčena v synchronní rotaci s tau Bootis b, obrovskou planetou asi 7 až 8 krát větší než Jupiter, který obíhá kolem Tau Bootis. Protože je 100krát blíže své mateřské hvězdě než Jupiter ke slunci, tau Bootis obíhá kolem Slunce každé 3,3 dne a stejná strana povrchu hvězdy je vždy obrácena k planetě. Vědci se domnívají, že mnoho hvězd může být ve skutečnosti zapojeno do takového přílivového blokování s velkými obíhajícími planetami, které jsou blízko. Je pravděpodobné, že tyto planety jsou na rozpadajících se drahách, jak naznačuje jejich těsná blízkost hvězd.