Senkron Rotasyon Nedir?

Yakalanan rotasyon veya gelgit kilitleme olarak da bilinen senkronize rotasyon, astronomide fiziksel olarak, daha küçük bir gövdenin başka bir yörüngede döndüğü kendi ekseni üzerinde büyük bir yörüngenin etrafında bir yörüngeyi tamamlamak için gereken sürede döndüğü fiziksel bir fenomendir. Bu, yörüngeli uydunun bir tarafının daima yörüngede bulunduğu vücuda bakmasına neden olur. Bunun en açık örneklerinden biri, Ay'ın Dünya'ya yaklaşık 27 günde nasıl döndüğü ve aynı zamanda kendi ekseni etrafında bir devrimi tamamlamasıdır.

Ay'ın yörüngesi senkronize dönme hareketlerinden biri olsa da, mükemmel bir durum değildir. Bu, büyük ölçüde, Ay'ın dünya etrafındaki yörüngesinin kusursuz biçimde dairesel değil eliptik bir yapıya sahip olmasından kaynaklanmaktadır. Ay, zirvesinde ya da 252.499 mil (406.357 kilometre) dünyaya en uzak mesafedeyken, devrimi yörüngesinden biraz daha hızlıdır. Bu, batı yarım kürenin ekstra 8 ° boylamını ortaya koyuyor.

Etrafında ya da 221.699 mil (356.790 kilometre) dünyaya en yakın mesafedeyken, devrimi yörüngesinden biraz daha yavaştır. Bu, doğu yarım kürenin 8 ° derece boylamını ortaya koymaktadır. Ay ayrıca, dünyanın ekliptik düzleminin yaklaşık 5 ° dışında ya da dünyanın etrafındaki bir yörünge sırasında ek 7 ° kutupsal enlem yüzeyi ortaya koyan güneşin yörüngesine giren doğrudan çizgidir.

Güneş Sistemimizdeki ayların çoğunun şu anda ana gövdeleri etrafında senkronize bir dönüşte olduğuna inanılıyor olsa da, bunun göze çarpan bir istisnası, Satürn gezegeninin etrafında dönen ay Hyperion'dur. Hyperion, uzaydaki büyük Titan'a (Merkür gezegeninden daha büyük olan Satürn'ün en büyük ayı) uzaydaki en yakın nesne olan düzensiz şekilli bir aydır. Titan ve Hyperion, birbirlerinin Satürn etrafındaki yörüngelerini etkileyen yörüngesel rezonansta kilitlenir, öyle ki, Titan'ın yaptığı her Satürn yörüngesi için Hyperion üç yapar.

Cassini uzay aracı, 2005'te ayın yakın uçuşlarında Hyperion'un yörüngesinin ölçümlerini aldı. Görev, Hyperion'un bunun için senkronize bir orandan 4,2 ila 4,5 kat daha hızlı döndüğünü belirledi. Hyperion'un yörüngesi kaotik olarak tanımlanır, çünkü devrede kendi ekseni etrafında değişen, yani kesin bir ekvator veya kutbu olmadığı anlamına gelir. Bu nedenle, Satürn'ün etrafındaki konumu herhangi bir zamanda tahmin edilemez.

Uzaydaki iki cisim birbirine ve yakın fiziksel boyutlara yakınlığı paylaştığında, her ikisi de birbirlerinin etrafında eşzamanlı yörüngeleri paylaşma eğilimindedir. Bu, cüce gezegen Pluto ve onun Pluto'dan sadece 12.000 mil uzakta olan en büyük ayı Charon için geçerlidir. Ay Charonu 790 mil (1.270 kilometre) çapındadır ve Pluto'nun yarısı 1.440 mil (2.320 kilometre) çapındadır.

Hem Pluto hem de ay Charon, her biri yüzeyin aynı tarafını her zaman birbirlerine bakacak şekilde yaklaşık 6,3 günde kendi eksenlerinde dönerler. Bu, bir gün dünyanın da ayla birlikte yapacağı bir fenomen. Bu benzersiz özellikler, Pluto-Charon sisteminin çift gezegen olarak etiketlenmesine neden oldu.

Gezegenlerin ve ayların yanı sıra diğer sistemler de senkronize dönüş gösterebilir. Samanyolu galaksisindeki bazı ikili yıldızların, birbirlerinin etrafındaki yörüngelere kilitlenmiş iki yıldızın da senkronize dönüşte oldukları biliniyor. Kanada’nın Mikro Değişkenliği ve Salınımları (MOST) uzay teleskopu 2003 yılında piyasaya sürüldü ve bu araştırmayı planlıyor.

Dünyadan yaklaşık 50 ışık yılı uzaklıktaki Tau Bootis yıldızının, MOST tarafından Tau Bootis'e yörüngesinde dönen Jüpiter'in boyutunun yaklaşık 7 ila 8 katı büyük bir gezegen olan tau Bootis b ile senkronize olarak kilitlendiği keşfedildi. Jüpiter'in güneşe göre ana yıldızına 100 kat daha yakın olduğu için, tau Bootis b güneşi her 3.3 günde bir yörüngeye dönüyor ve yıldız yüzeyinin aynı tarafı her zaman gezegene bakıyor. Bilim adamları, pek çok yıldızın, aslında yakın olan büyük yörüngeli gezegenler ile bu tür bir gelgit kilitlenmesiyle meşgul olabileceği teorisini taşıyorlar. Bununla birlikte, bu gezegenlerin yıldızlara yakınlıklarının gösterdiği gibi çürüyen yörüngede olmaları muhtemeldir.