Xoay đồng bộ là gì?

Xoay xoay đồng bộ, còn được gọi là xoay bị bắt hoặc khóa thủy triều, là một hiện tượng vật lý trong thiên văn học nơi một cơ thể nhỏ hơn quay quanh một cơ thể khác quay trên trục của chính nó trong khoảng thời gian cần thiết để hoàn thành một quỹ đạo xung quanh thân lớn hơn.Điều này làm cho một bên của vệ tinh quay quanh luôn đối mặt với cơ thể nó đang quay quanh.Một trong những ví dụ rõ ràng nhất về điều này là cách mặt trăng quay quanh trái đất trong khoảng 27 ngày và hoàn thành một cuộc cách mạng xung quanh trục của chính nó trong cùng một khoảng thời gian.Trong khi quỹ đạo mặt trăng là một trong các vòng quay đồng bộ, nó không hoàn hảo như vậy.Điều này phần lớn là do thực tế là quỹ đạo mặt trăng quanh trái đất có hình dạng hình elip, không hoàn toàn tròn.Khi mặt trăng ở apogee, hoặc khoảng cách xa nhất từ trái đất 252.499 dặm (406.357 km), cuộc cách mạng của nó nhanh hơn một chút so với quỹ đạo của nó.Điều này cho thấy thêm 8 deg;kinh độ của bán cầu tây của nó.Khi nó nằm ở perigee của nó, hoặc khoảng cách gần nhất từ Trái đất 221.699 dặm (356.790 km), cuộc cách mạng của nó chậm hơn một chút so với quỹ đạo của nó.Điều này tiết lộ 8 deg;Mức độ kinh độ của bán cầu phía đông của nó.Mặt trăng cũng nằm khoảng 5 deg;Bên ngoài mặt phẳng mặt đất, hoặc đường trực tiếp mà trái đất đi qua mặt trời, cho thấy thêm 7 deg;của bề mặt vĩ độ cực trong một quỹ đạo quanh trái đất.

Trong khi hầu hết các mặt trăng trong hệ mặt trời của chúng ta được cho là hiện đang xoay quanh cơ thể cha mẹ của chúng, một ngoại lệ đáng chú ý là điều này là Moon Hyperion, quay quanh hành tinh Saturn.Hyperion là một mặt trăng có hình dạng bất thường, là vật thể gần nhất trong không gian của Titan khổng lồ, mặt trăng lớn nhất của Sao Thổ, có kích thước lớn hơn so với Mercury hành tinh.Titan và Hyperion bị khóa trong cộng hưởng quỹ đạo, ảnh hưởng đến các quỹ đạo của nhau xung quanh Sao Thổ sao, cứ bốn quỹ đạo của Sao Thổ mà Titan tạo ra, Hyperion tạo ra ba.Tàu vũ trụ Cassini đã thực hiện các phép đo quỹ đạo Hyperions trong Flybys của Mặt trăng vào năm 2005. Nhiệm vụ xác định rằng Hyperion đang quay nhanh hơn từ 4.2 đến 4,5 lần so với tốc độ đồng bộ của nó.Quỹ đạo Hyperions được mô tả là hỗn loạn bởi vì những thay đổi trong cuộc cách mạng của nó xung quanh trục của chính nó, có nghĩa là nó không có đường xích đạo hoặc cực xác định.Do đó, vị trí của nó xung quanh Saturn bất cứ lúc nào cũng không thể đoán trước được. Khi hai cơ thể trong không gian chia sẻ sự gần gũi với nhau và kích thước vật lý tương tự, cả hai đều có xu hướng chia sẻ các quỹ đạo đồng bộ xung quanh nhau.Điều này đúng với Pluto hành tinh lùn và Moon Charon lớn nhất của nó, chỉ cách Sao Diêm Vương 12.000 dặm.Mặt trăng Charon có đường kính 790 dặm (1.270 km), làm cho nó có kích thước cao hơn một nửa so với Sao Diêm Vương ở mức đường kính 1.440 dặm (2.320 km).Cả Sao Diêm Vương và Mặt trăng Charon của nó đều xoay trên trục tương ứng của chúng trong khoảng 6,3 ngày, mỗi người giữ cùng một mặt của bề mặt đối diện nhau mọi lúc.Đây là một hiện tượng mà một ngày nào đó trái đất cũng sẽ làm với mặt trăng.Những đặc điểm độc đáo này đã dẫn đến hệ thống Sao Diêm Vương được dán nhãn là một hành tinh kép. Các hệ thống khác bên cạnh các hành tinh và mặt trăng cũng có thể hiển thị xoay đồng bộ.Một số ngôi sao nhị phân trong thiên hà Dải Ngân hà, hai ngôi sao bị khóa trong quỹ đạo xung quanh nhau, cũng được biết là trong vòng quay đồng bộ.Microvaractle dao động của Kính thiên văn không gian của các ngôi sao (hầu hết), được ra mắt vào năm 2003, được thiết kế để điều tra điều này. Ngôi sao bootis của Tau, khoảng 50 năm ánh sáng từ Trái đất, được hầu hết bị khóa trong vòng quay đồng bộ với Tau Bootis B, Một hành tinh khổng lồ khoảng 7 đến 8 lần kích thước của Sao Mộc quay quanh bootis tau.Vì nó gần hơn 100 lần với ngôi sao mẹ của nó so với Sao Mộc là mặt trời, Tau Bootis B quay quanh mặt trời cứ sau 3,3 ngày và cùng một bên của lướt sóngAce of the Star luôn phải đối mặt với hành tinh.Các nhà khoa học đưa ra giả thuyết rằng trên thực tế, nhiều ngôi sao có thể tham gia vào việc khóa thủy triều như vậy với các hành tinh quay quanh lớn đang gần gũi.Tuy nhiên, có khả năng các hành tinh này đang trong các quỹ đạo đang phân rã, vì sự gần gũi của chúng với các ngôi sao gợi ý.