Rotație sincronă
Se spune că un corp orbitant se află în rotație sincronă atunci când perioada de rotație este egală cu perioada de rotație .
Ca efect al rotației sincrone, corpul care orbitează prezintă întotdeauna aceeași față corpului în jurul căruia orbitează. De exemplu, Luna arată întotdeauna aceeași față către Pământ, indiferent de punctul de observație de pe Pământ. Fața ascunsă a Lunii a fost văzută pentru prima dată abia în 1959 , când sonda sovietică Luna 3 a trimis primele imagini.
Descriere
Rotația sincronă are loc atunci când obiectele astronomice, cum ar fi planetele și lunile , orbitează aproape una de alta. Aceasta produce o sincronizare de rotație sau, alternativ, o rezonanță orbitală .
Atracția gravitațională dintre două corpuri generează forțe de maree pe ambele, întinzând ușor fiecare corp de-a lungul axei îndreptate către însoțitor. Dacă corpurile în cauză au suficientă flexibilitate și forța mareelor este suficient de puternică, forma sferică în general a corpurilor care orbitează este distorsionată.
Dacă ambele corpuri orbitante se rotesc pe ele însele, această formă alungită nu este stabilă. Rotația corpului va face ca axa să se deplaseze mai mult decât alinierea cu celălalt obiect, iar forța mareelor va trebui să o „reformeze” pentru a restabili situația anterioară. Cu alte cuvinte, protuberanțele mareelor „se mișcă” în jurul corpului rotativ pentru a rămâne aliniate cu corpul care le produce. Acest lucru este clar observabil pe Pământ din modul în care crește și coboară mareele oceanice odată cu creșterea și apusul Lunii și acest lucru se întâmplă pe toate corpurile care orbitează în rotație.
Rotația protuberanței în direcția corpului care a provocat-o dă naștere unei forțe mici, dar semnificative, care încetinește rotația primului corp față de al doilea. Deoarece este nevoie de ceva timp, scurt dar nu zero, pentru a se repoziționa, proeminența mareelor satelitului este întotdeauna ușor deplasată în direcția de rotație a satelitului. Prin urmare, denivelarea satelitului este atrasă de gravitația planetei în direcția opusă rotației sale. Apoi viteza de rotație a satelitului scade încet și impulsul său unghiular orbital crește cu aceeași cantitate. Acest lucru este valabil în cazurile în care satelitul se rotește mai repede decât revoluția sa. În caz contrar, forțele de maree măresc viteza de rotație în detrimentul momentului unghiular orbital.
Exemple de rotație sincronă
Aproape toți sateliții planetelor din sistemul solar sunt în rotație sincronă, deoarece orbitează foarte aproape de planetă și forțele mareelor cresc rapid cu scăderea distanței.
În schimb, dintre planete, doar Mercur se află în rotație sincronă cu Soarele, chiar dacă în rezonanță 3: 2: trei rotații în jurul axei sale la fiecare 2 rotații în jurul Soarelui. [1] [2]
Pământul este în rotație asincronă față de Soare, adică se rotește pe axa sa în aproximativ 24 de ore, în timp ce se rotește în jurul stelei în aproximativ 365 de zile. Dacă nu ar fi cazul, Pământul ar fi luminat o singură față în mod constant.
Perioada scursă între două perige succesive ale lui Venus este aproximativ egală cu cinci rotații ale planetei pe axa sa. Cu toate acestea, ipoteza rezonanței orbitale cu Pământul a fost infirmată. [3]
Charon , satelitul lui Pluto , se află în rotație sincronă cu acesta din urmă. La fel ca Luna, care prezintă întotdeauna aceeași față Pământului. Dar, spre deosebire de Lună, Caron se află pe orbita geostaționară a lui Pluto. Astfel, pe lângă faptul că prezintă întotdeauna aceeași față, Charon apare nemișcat pe cerul lui Pluto. [4]
În general, orice obiect care orbitează aproape de un alt obiect masiv pentru perioade lungi (vorbim despre milioane de ani) este probabil să fie în rotație sincronă, deoarece forța mareelor s-a oprit treptat, ca să spunem așa, forța corpului cu mai puțină masă, aducându-l să nu se mai rotească pe sine.
În cele din urmă, perechile de stele binare apropiate unele de altele se așteaptă să fie în rotație sincronă în tot universul; același lucru ar trebui să fie valabil, ca și pentru Mercur, pentru exoplanetele situate pe o orbită îngustă în jurul soarelui lor.
Notă
- ^ Edward S. Holden, Anunțul descoperirii perioadei de rotație a lui Mercur, de M. Schiaparelli , în Publicații ale Societății Astronomice din Pacific , vol. 2, nr. 7, 29 martie 1890, pp. 79-82, DOI : 10.1086 / 120099 .
- ^ (EN) Han-Shou Liu și John A. O'Keefe, Teoria rotației pentru planeta Mercur , în Știință, vol. 150, nr. 3704, 24 decembrie 1965, pp. 1717-1717, DOI : 10.1126 / science.150.3704.1717 . Adus la 31 mai 2015 .
- ^ Rotația fără rezonanță a lui Venus , în adsabs.harvard.edu . Adus la 31 mai 2015 .
- ^ (EN) Marc W. Buie, William M. Grundy și Eliot F. Young, Orbitele și fotometria sateliților lui Pluto: Charon, S / 2005 P1 și S / 2005 P2 , în The Astronomical Journal, vol. 132, nr. 1, 1 iulie 2006, p. 290, DOI : 10.1086 / 504422 . Adus la 31 mai 2015 .
Elemente conexe
linkuri externe
- ( EN ) Rotație sincronă , în Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.
