Synkron rotation

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 1. oktober 2021; checks kræver 3 redigeringer .

Synkron rotation ( tidevandsfangst ) er en situation, hvor satellittens omdrejningsperiode omkring dens akse falder sammen med dens omdrejningsperiode omkring det centrale legeme. I dette tilfælde vender satellitten altid mod det centrale legeme med samme side, da den roterer om sin akse på samme tid, som det tager for den at dreje rundt i kredsløb om sin partner.

Fænomenets fysik

Tidevandsfangst sker i processen med gensidig bevægelse og er karakteristisk for mange store naturlige satellitter af planeter i solsystemet og bruges også til at stabilisere nogle kunstige satellitter . Hvis forskellen i masse mellem to kroppe er lille, så kan de begge være i gensidig (gensidig) tidevandsfangst, som det er tilfældet med Pluto og Charon .

Når man observerer en synkron satellit fra det centrale legeme, er kun den ene side af satellitten altid synlig (et slående eksempel: observation af Månen fra Jorden). Set fra siden af ​​satellitten "hænger" den centrale krop ubevægelig på himlen, og kroppens egen rotation er tydeligt synlig. Fra bagsiden af ​​satellitten er den centrale krop aldrig synlig.

Hvis begge kroppe er i gensidig tidevandsfangst (eksempel: det binære system Pluto - Charon ), så vil den centrale krop kun være synlig fra siden af ​​satellitten vendt mod den, og kun som hængende ubevægelig på himlen. Men selv fra siden af ​​den centrale krop vendt mod satellitten, vil satellitten være synlig som hængende ubevægelig på himlen og ikke synlig fra bagsiden af ​​den centrale krop. Fra den centrale krop vil kun den side af satellitten, der er vendt mod den, være synlig, og på samme måde vil kun den side af den centrale krop, der er vendt mod satellitten, være synlig fra satellitten.

Hvis aksen for satellittens egen rotation ikke er vinkelret på kredsløbets plan , observeres frigørelser i breddegrad , og hvis satellittens kredsløb afviger væsentligt fra en cirkel, så er frigørelser i længdegrad . I tilfældet med Månen observeres frigørelser i både bredde- og længdegrad.

Synkron rotation er en ligevægtstilstand i den himmelske mekanik . Hvis satellittens omdrejningsperiode rundt om planeten i starten og dens omdrejningsperiode omkring aksen er forskellige, opstår der tidevandskræfter, som bremser eller accelererer rotationen omkring aksen.

Eksempler

Stort set alle måner i solsystemet er synkroniseret med deres centrale legemer - tidevandslåste - fordi deres baner er ret små, og tidevandskræfterne stiger omvendt med afstandens terning. Bemærkelsesværdige undtagelser er de uregelmæssige satellitter fra gasgiganterne , hvis kredsløb ligger langt ud over kredsløbene for store satellitter.

Det mest berømte og observerbare eksempel er Månen , som er en synkron satellit af Jorden. Begge Mars naturlige satellitter  - Phobos og Deimos  - har også synkron rotation. De store måner Jupiter , Saturn og Uranus er også synkrone. Neptuns største måne , Triton , har også en synkron rotation.

Pluto og Charon  er et glimrende eksempel på gensidig tidevandslås. Charon er en meget stor måne i forhold til dens centrale krop og kredser omkring den i en lille bane. Som et resultat kom Pluto ind i en tidevandssluse i forhold til Charon, ligesom Charon kom ind i en tidevandssluse i forhold til Pluto. Som et resultat roterer disse to kroppe rundt om hinanden ( systemets barycenter ligger over overfladen af ​​Pluto), som om de var forbundet med et kabel på to modsatte punkter af deres overflader.

Tidevandslåsning af asteroider er stort set ukendt, men det må forventes, at tæt roterende par også kan være i gensidig tidevandslåsning.

Eksempler på måner, der ikke er synkroniserede, er Himalia , Elara , Hyperion , Phoebe , Albiorix , Kiviok , Sycorax , Caliban , Nereid og alle Plutos måner undtagen Charon .

Se også