Co je synchronní rotace?

Synchronní rotace, známá také jako zachycená rotace nebo přílivové zamykání, je fyzickým jevem v astronomii, kde menší tělo obíhající další rotuje na své vlastní ose v zhruba stejné době potřebné k dokončení jedné oběžné dráhy kolem většího těla. To způsobí, že jedna strana obíhajícího satelitu vždy čelí tělu, které obíhá. Jedním z nejviditelnějších příkladů toho je, jak Měsíc obíhá na Zemi přibližně za 27 dní a dokončuje revoluci kolem své vlastní osy ve stejném čase.

Zatímco oběžná dráha měsíce je synchronní rotací, není to tak dokonale. To je do značné míry způsobeno skutečností, že oběžná dráha měsíce kolem Země má eliptický tvar, ne dokonale kruhový. Když je Měsíc ve své apogee, nebo nejvzdálenější vzdálenost od Země 252 499 mil (406 357 kilometrů), jeho revoluce je o něco rychlejší než jeho oběžná dráha. To odhaluje dalších 8 ° délky její západní polokoule.

Když je v jeho perigee, neboNejbližší vzdálenost od Země 221 699 mil (356 790 kilometrů) je jeho revoluce o něco pomalejší než její oběžná dráha. To odhaluje 8 ° stupňů délky jeho východní polokoule. Měsíc také sedí asi 5 ° mimo ekliptickou rovinu Země, nebo přímá čára, kterou Země zabírá obíhajícím sluncem, což odhaluje dalších 7 ° povrchu polární šířky během oběžné dráhy kolem Země.

Zatímco většina měsíců v naší sluneční soustavě je v současné době v synchronní rotaci kolem jejich nadřazených těl, jednou z pozoruhodné výjimky je Moon Hyperion, který obíhá obíhající planetě Saturn. Hyperion je nepravidelně tvarovaný Měsíc, který je nejbližším objektem ve vesmíru k masivnímu Titanu, největšímu měsíci Saturn, který má větší velikost než planeta Merkur. Titan a Hyperion jsou uzamčeny v orbitální rezonanci a ovlivňují navzájem oběžné dráhy kolem Saturn tak, že pro každé čtyři oběžné dráhyze Saturn, který Titan dělá, Hyperion vyrábí tři.

Kosmická loď Cassini provedla měření Hyperionovy oběžné dráhy v těsných flybovách měsíce v roce 2005. Mise určila, že Hyperion se otáčí mezi 4,2 a 4,5krát rychleji, než by to byla synchronní rychlost. Hyperionova oběžná dráha je popisována jako chaotická, protože změny ve své revoluci kolem své vlastní osy, což znamená, že nemá žádný definitivní rovník nebo póly. Jeho umístění kolem Saturn najednou je proto nepředvídatelné.

Když dvě těla ve vesmíru sdílejí těsnou blízkost k sobě navzájem a podobné fyzické velikosti, oba mají tendenci také sdílet synchronní oběžné dráhy kolem sebe. To platí pro trpasličí planetu Pluto a jeho největší měsíční charon, který je jen 12 000 mil od Pluta. Měsíční charon má průměr 790 mil (1 270 kilometrů), takže je o něco přes polovinu velikosti Pluto na průměru 1 440 mil (2 320 kilometrů).

jak Pluto, tak jeho měsíční Charon se točí na svýchpříslušná osa za přibližně 6,3 dne, z nichž každá si udržuje stejnou stranu povrchu, který se navzájem zabývá vždy. Toto je jev, že jednoho dne bude Země dělat také s Měsícem. Tyto jedinečné vlastnosti vedly k tomu, že systém pluto-charonů byl označen jako dvojitá planeta.

Další systémy kromě planet a měsíců mohou také zobrazit synchronní rotaci. Některé binární hvězdy v galaxii Mléčné dráhy, dvě hvězdy zamčené v oběžné dráze kolem sebe, jsou také známo, že jsou v synchronní rotaci. Kanadský mikrovariabilita a oscilace hvězd (nejvíce) kosmického dalekohledu, spuštěného v roce 2003, je navržen tak, aby to prozkoumal.

Hvězda Tau Bootis, přibližně 50 světlých let od Země, byla objevena většinou, aby byla zamčena v synchronní rotaci s tau bootis b, masivní planeta asi 7 až 8krát větší velikost Jupiteru, která obíhá tau bootis. Protože je 100krát blíže k jeho mateřské hvězdě, než je Jupiter na slunce, Tau Bootis B obíhá své slunce každých 3,3 dny aStejná strana povrchu hvězdy vždy čelí planetě. Vědci teoretizují, že mnoho hvězd může být ve skutečnosti zapojeno do takového přílivového zamykání s velkými oběžnými planetami, které jsou blízké. Je však pravděpodobné, že tyto planety jsou v rozpadu oběžné dráhy, jak navrhuje jejich těsná blízkost hvězd.