Bunden rotation
Tidal locking (eller fångad rotation) är när en sida av en astronomisk kropp alltid är vänd mot en annan. Det kallas också synkron rotation. Det klassiska exemplet är månen: samma sida av månen är alltid vänd mot jorden.
En tidally locked kropp tar lika lång tid på sig att rotera runt sin egen axel som att rotera runt sin partner. Detta gör att den ena halvklotet hela tiden är vänd mot partnerkroppen. Vanligtvis är det vid varje given tidpunkt endast satelliten som är tidlöst låst runt den större kroppen. Om de två kropparna har en liknande massa och avståndet mellan dem är litet kommer tidvattenkraften att låsa dem till varandra. Detta är fallet mellan Pluto och Charon.
Om månen inte skulle snurra alls skulle den växelvis visa sin när- och fjärrsida mot jorden, medan den rör sig runt jorden i en omloppsbana.
Det är möjligt att räkna ut hur lång tid det tar för ett visst fall av tidvattenlåsning att inträffa. Det är bara en grov uppskattning, eftersom vissa faktorer är dåligt kända. Ett exempel är en planetkropps styvhet och dess formförändring under tidvattenkraft. Tidal locking är en aspekt av orbital resonans.
Eftersom månen är tidsbundna är endast en sida synlig från jorden.
Förteckning över kända tidally locked kroppar
Solsystem
Låst till jorden
Låst till Mars
- Phobos
- Deimos
Låst till Jupiter
Låst till Saturn
- Ymir
Låst till Uranus
- Miranda
- Ariel
- Umbriel
- Titania
- Oberon
Låst till Neptunus
Låst till Pluto
- Charon (Pluto är själv låst till Charon).
Extrasolär
- Tau Boötis är känd för att vara låst till den närliggande jätteplaneten Tau Boötis b.
Libration
Libration är en oscillerande rörelse som uppstår när kroppar i omloppsbana rör sig i förhållande till varandra. Exempel på detta är månens rörelse i förhållande till jorden eller trojanska asteroider i förhållande till planeter.
Månen har i allmänhet en hemisfär som är vänd mot jorden, på grund av tidvattenslockning. Vår första bild av månens baksida kom därför från månutforskningen på 1960-talet.
Denna enkla bild är dock bara ungefärlig: med tiden syns något mer än hälften (cirka 59 procent) av månens yta från jorden på grund av libration.
Libration är ett långsamt gungande fram och tillbaka av månen sett från jorden, vilket gör att en observatör kan se lite olika halvor av månens yta vid olika tidpunkter.
Simulerade vyer av månen under en månad som visar librationer på latitud och longitud.
Frågor och svar
F: Vad är tidvattenlåsning?
S: Tidvattenlåsning är när en sida av en astronomisk kropp alltid är vänd mot en annan, även känt som synkron rotation.
F: Vad är det klassiska exemplet på tidvattenlåsning?
S: Det klassiska exemplet på tidvattenlåsning är månen, där samma sida hela tiden är vänd mot jorden.
F: Tar det lika lång tid för en tidvattenlåst kropp att rotera som det tar för den att kretsa runt sin partner?
S: Ja, det tar lika lång tid för en tidvattenlåst kropp att rotera runt sin egen axel som det tar att rotera runt sin partner.
F: Förekommer tidvattenlåsning mellan kroppar med liknande massa och små avstånd från varandra?
S: Ja, om de två kropparna har liknande massa och avståndet mellan dem är litet, kommer tidvattenkraften att låsa fast dem vid varandra. Detta är fallet mellan Pluto och Charon.
F: Vad skulle hända med månen om den slutade snurra?
S: Om månen slutade snurra skulle den omväxlande visa sin nära och sin bortre sida för jorden medan den rör sig i omloppsbana runt jorden.
F: Är det möjligt att räkna ut hur lång tid det tar för ett visst fall av tidvattenlåsning att inträffa?
S: Ja, det är möjligt att räkna ut en uppskattning av hur lång tid det tar för ett visst fall av tidvattenlåsning att inträffa, men vissa faktorer kanske inte är kända eller kan vara dåligt förstådda, till exempel styvheten hos en planetkropp och dess formförändring under tidvattenkraft.
F: Är tidvattenlåsning kopplat till orbital resonans?
S: Ja, tidvattenlåsning är en aspekt av orbital resonans.
