Was ist synchrone Rotation?
synchrone Rotation, auch als erfasste Rotation oder Gezeitenverriegelung bezeichnet, ist ein physikalisches Phänomen in der Astronomie, bei dem ein kleinerer Körper, der eine andere umkreist, in ungefähr so viel Zeit auf seiner eigenen Achse dreht, um eine Umlaufbahn um den größeren Körper umzuschließen. Dies führt dazu, dass eine Seite des umlaufenden Satelliten immer dem Körper umkreist. Eines der offensichtlichsten Beispiele dafür ist, wie der Mond die Erde in ungefähr 27 Tagen umkreist und in der gleichen Zeit eine Revolution um seine eigene Achse beendet.
Während die Umlaufbahn des Mondes eine synchrone Rotation ist, ist es nicht perfekt. Dies liegt hauptsächlich daran, dass die Umlaufbahn des Mondes um die Erde elliptisch ist und nicht perfekt kreisförmig ist. Wenn sich der Mond auf seinem Höhepunkt oder der weitesten Entfernung von der Erde von 406.357 Kilometern (252.499 Meilen) befindet, ist seine Revolution etwas schneller als seine Umlaufbahn. Dies zeigt eine zusätzliche 8 ° Länge seiner westlichen Hemisphäre.
Wenn es sich an der Perigäe befindet, oderDie Abstand von der Erde von 356.790 Kilometern (221.699 Meilen) ist die Revolution etwas langsamer als die Umlaufbahn. Dies zeigt 8 ° Grad der Länge seiner östlichen Hemisphäre. Der Mond sitzt auch etwa 5 ° außerhalb der Ekliptikebene der Erde, oder die direkte Linie, die die Erde in die Sonne umkreist, die während einer Umlaufbahn um die Erde weitere 7 ° der polaren Breitenfläche zeigt.
Während die meisten Monde in unserem Sonnensystem derzeit in synchroner Drehung um ihre Elternkörper sind, ist eine bemerkenswerte Ausnahme das Mondhyperion, der den Planeten Saturn umkreist. Hyperion ist ein unregelmäßig geformter Mond, der das nächste Objekt im Raum für massive Titan ist, dem größten Mond des Saturn, der größer ist als der Planet Mercury. Titan und Hyperion sind in Orbitalresonanz eingesperrt und beeinflussen sich gegenseitig um Saturn, so dass für jeweils vier UmlaufbahnenVon Saturn, den Titan macht, macht Hyperion drei.
Das Cassini -Raumschiff nahm 2005 Messungen des Hyperions -Umlaufbahn in Close Flybys of the Moon an. Die Mission stellte fest, dass sich das Hyperion zwischen 4,2 und 4,5 -mal schneller dreht als eine synchrone Rate dafür. Die Umlaufbahn von Hyperion wird als chaotisch beschrieben, weil sich Veränderungen in seiner Revolution um seine eigene Achse wenden, was bedeutet, dass er keinen bestimmten Äquator oder Polen hat. Sein Standort um Saturn zu jeder Zeit ist daher unvorhersehbar.
Wenn zwei Körper im Weltraum die Nähe zueinander und ähnliche physikalische Größen haben, tendieren beide dazu, auch synchrone Umlaufbahnen umeinander zu teilen. Dies gilt für den Zwergplaneten Pluto und seinen größten Mond Charon, der nur 12.000 Meilen von Pluto entfernt ist. Der Mond Charon hat einen Durchmesser von 790 Meilen (270 Kilometer) und macht es etwas mehr als halb so groß wie Pluto selbst mit 2.320 Kilometern im Durchmesser.
sowohl Pluto als auch sein Mond, der Charon auf ihren drehtDie jeweilige Achse in ungefähr 6,3 Tagen, wobei jeweils jederzeit die gleiche Seite der Oberfläche zugewandt ist. Dies ist ein Phänomen, dass die Erde eines Tages auch mit dem Mond zu tun hat. Diese einzigartigen Eigenschaften haben dazu geführt, dass das Pluto-Charon-System als Doppelplanet gekennzeichnet ist.
Andere Systeme neben Planeten und Monden können auch eine synchrone Rotation anzeigen. Bestimmte binäre Sterne in der Milchstraße, zwei Sterne, die in den Umlaufbahnen umeinander herum eingeschlossen sind, sind auch in synchroner Rotation bekannt. Kanadas Mikrovariabilität und Oszillationen von Stars (Most) Space Telescope, das 2003 eingeführt wurde, soll dies untersuchen.
Der Tau -Bootis -Stern, ungefähr 50 Lichtjahre von der Erde, wurde von den meisten entdeckt, die in synchroner Rotation mit Tau Bootis B, einem massiven Planeten etwa 7 bis 8 -mal so groß wie Jupiter, die Tau -Bootis umkreisen, festgesperrt werden. Da es 100 -mal näher an seinem Elternstern ist als Jupiter in der Sonne, umkreist Tau Bootis B alle 3,3 Tage seine Sonne und dieDie gleiche Seite der Oberfläche des Sterns steht immer dem Planeten. Wissenschaftler theoretisieren, dass viele Sterne tatsächlich in solch einer Gezeitenverriegelung mit großen umlebenden Planeten verwickelt sein können, die nahe sind. Es ist wahrscheinlich, dass diese Planeten in verfallenden Umlaufbahnen sind, wie ihre Nähe zu den Sternen nahe legt.