Hva er synkron rotasjon?
Synkron rotasjon, også kjent som fanget rotasjon eller tidevannsperring, er et fysisk fenomen i astronomi der et mindre legeme som kretser rundt en annen roterer på sin egen akse i omtrent samme tid det tar å fullføre en bane rundt den større kroppen. Dette fører til at den ene siden av bane-satellitten alltid vender mot kroppen den går i bane. Et av de mest åpenbare eksemplene på dette er hvordan månen går i bane rundt jorden på omtrent 27 dager, og fullfører en revolusjon rundt sin egen akse i samme tidsperiode.
Mens månens bane er en av synkron rotasjon, er det ikke perfekt. Dette skyldes i stor grad at månens bane rundt jorden er elliptisk i form, ikke perfekt sirkulær. Når månen er på sitt apogee, eller lengst avstand fra jorden på 406 357 kilometer, er revolusjonen litt raskere enn bane. Dette avslører ytterligere 8 ° lengdegrad av den vestlige halvkule.
Når den er på sin perigee, eller nærmest avstand fra jorden på 356.790 kilometer, er revolusjonen litt tregere enn bane. Dette avslører 8 ° lengdegrader på den østlige halvkule. Månen sitter også omtrent 5 ° utenfor jordas ekliptiske plan, eller den direkte linjen som jorden tar i bane rundt solen, som avslører ytterligere 7 ° av polar breddegrad under en bane rundt jorden.
Mens de fleste måner i solsystemet vårt antas å være i synkron rotasjon rundt foreldrelegemene, er et bemerkelsesverdig unntak fra dette månen Hyperion, som går i bane rundt planeten Saturn. Hyperion er en uregelmessig formet måne som er det nærmeste objektet i verdensrommet for den massive Titan, Saturns største måne, som er større i størrelse enn planeten Merkur. Titan og Hyperion er fastlåst i orbital resonans, og påvirker hverandres baner rundt Saturn slik at for hver fjerde bane av Saturn som Titan lager, lager Hyperion tre.
Cassini-romfartøyet tok målinger av Hyperions bane i tett sving av månen i 2005. Oppdraget slo fast at Hyperion roterer mellom 4,2 og 4,5 ganger raskere enn det som ville være en synkron hastighet for det. Hyperions bane beskrives som kaotisk fordi endringer i revolusjonen rundt sin egen akse, noe som betyr at den ikke har noen bestemte ekvator eller poler. Plasseringen rundt Saturn på et tidspunkt er derfor uforutsigbar.
Når to kropper i rommet deler nærhet til hverandre og lignende fysiske størrelser, har de begge en tendens til å dele synkrone baner rundt hverandre også. Dette gjelder dvergplaneten Pluto og dens største måne Charon, som bare er 12 000 miles fra Pluto. Månen Charon har en diameter på 1270 miles (1.270 kilometer), noe som gjør den litt over halvparten av Pluto seg selv med en diameter på 1.440 miles (2.320 kilometer).
Både Pluto og månen Charon kretser på hver sin akse på omtrent 6,3 dager, og holder hver sin side av overflaten vendt mot hverandre til enhver tid. Dette er et fenomen som jorden en dag også vil gjøre med månen. Disse unike egenskapene har resultert i at Pluto-Charon-systemet er blitt betegnet som en dobbel planet.
Andre systemer foruten planeter og måner kan også vise synkron rotasjon. Visse binære stjerner i Melkeveis galaksen, to stjerner låst i bane rundt hverandre, er også kjent for å være i synkron rotasjon. Canadas mikrotabilitet og Oscillations of STars (MOST) romteleskop, som ble lansert i 2003, er designet for å undersøke dette.
Tau Bootis-stjernen, omtrent 50 lysår fra Jorden, ble av MOST oppdaget å være innelåst i synkron rotasjon med tau Bootis b, en massiv planet rundt 7 til 8 ganger størrelsen på Jupiter som går i bane rundt Tau Bootis. Siden den er 100 ganger nærmere sin overordnede stjerne enn Jupiter er for solen, går tau Bootis b i bane rundt solen hver 3,3 dag, og den samme siden av stjernens overflate vender alltid mot planeten. Forskere teoretiserer at mange stjerner faktisk kan være engasjert i en slik tidevannslåsing med store kretsende planeter som er i nærheten. Det er sannsynlig at disse planetene er i råtnende baner, men som deres nærhet til stjernene antyder.