La rotation synchrone, également connue sous le nom de rotation capturée ou de verrouillage de marée, est un phénomène physique en astronomie où un corps plus petit en orbite autour d’un autre tourne sur son propre axe à peu près le même temps qu’il faut pour terminer une orbite autour du corps plus grand. Cela fait qu’un côté du satellite en orbite fait toujours face au corps sur lequel il est en orbite. L’un des exemples les plus évidents est la façon dont la Lune orbite autour de la Terre en environ 27 jours et effectue une révolution autour de son propre axe dans le même laps de temps.
Alors que l’orbite de la Lune est à rotation synchrone, ce n’est pas parfaitement le cas. Ceci est largement dû au fait que l’orbite de la Lune autour de la Terre est de forme elliptique, pas parfaitement circulaire. Lorsque la lune est à son apogée, ou à la distance la plus éloignée de la terre de 252,499 406,357 milles (8 XNUMX kilomètres), sa révolution est légèrement plus rapide que son orbite. Cela révèle un XNUMX° supplémentaire de longitude de son hémisphère ouest.
Lorsqu’il est à son périgée, ou à une distance la plus proche de la terre de 221,699 356,790 miles (8 5 kilomètres), sa révolution est légèrement plus lente que son orbite. Cela révèle 7° degrés de longitude de son hémisphère oriental. La lune se trouve également à environ XNUMX° à l’extérieur du plan de l’écliptique terrestre, ou de la ligne directe que prend la terre en orbite autour du soleil, ce qui révèle XNUMX° supplémentaires de surface de latitude polaire lors d’une orbite autour de la terre.
Alors que la plupart des lunes de notre système solaire sont actuellement en rotation synchrone autour de leurs corps parents, une exception notable à cela est la lune Hyperion, qui orbite autour de la planète Saturne. Hyperion est une lune de forme irrégulière qui est l’objet le plus proche dans l’espace du massif Titan, la plus grande lune de Saturne, qui est plus grande que la planète Mercure. Titan et Hyperion sont verrouillés en résonance orbitale, affectant les orbites de l’autre autour de Saturne de telle sorte que, pour quatre orbites de Saturne que Titan fait, Hyperion en fait trois.
Le vaisseau spatial Cassini a pris des mesures de l’orbite d’Hypérion lors de survols rapprochés de la lune en 2005. La mission a déterminé qu’Hypérion tourne entre 4.2 et 4.5 fois plus vite que ce qui serait un taux synchrone pour lui. L’orbite d’Hypérion est décrite comme chaotique en raison des changements dans sa révolution autour de son propre axe, ce qui signifie qu’il n’a pas d’équateur ni de pôles définis. Son emplacement autour de Saturne à un moment donné est donc imprévisible.
Lorsque deux corps dans l’espace partagent une proximité étroite l’un avec l’autre et des tailles physiques similaires, ils ont tous deux tendance à partager des orbites synchrones l’un autour de l’autre également. C’est le cas de la planète naine Pluton et de sa plus grande lune Charon, qui n’est qu’à 12,000 790 milles de Pluton. La lune Charon a un diamètre de 1,270 miles (1,440 2,320 kilomètres), ce qui en fait un peu plus de la moitié de la taille de Pluton elle-même avec un diamètre de XNUMX XNUMX miles (XNUMX XNUMX kilomètres).
Pluton et sa lune Charon tournent sur leur axe respectif en environ 6.3 jours, chacun gardant le même côté de la surface face à face à tout moment. C’est un phénomène qu’un jour la terre fera aussi avec la lune. Ces caractéristiques uniques ont conduit le système Pluton-Charon à être étiqueté comme une planète double.
D’autres systèmes que les planètes et les lunes peuvent également afficher une rotation synchrone. Certaines étoiles binaires de la Voie lactée, deux étoiles verrouillées en orbite l’une autour de l’autre, sont également connues pour être en rotation synchrone. Le télescope spatial canadien Microvariability & Oscillations of STars (MOST), lancé en 2003, est conçu pour étudier cela.
L’étoile Tau Bootis, à environ 50 années-lumière de la Terre, a été découverte par MOST comme étant verrouillée en rotation synchrone avec tau Bootis b, une planète massive d’environ 7 à 8 fois la taille de Jupiter qui orbite autour de Tau Bootis. Comme elle est 100 fois plus proche de son étoile mère que Jupiter ne l’est du soleil, tau Bootis b orbite autour de son soleil tous les 3.3 jours, et le même côté de la surface de l’étoile fait toujours face à la planète. Les scientifiques pensent que de nombreuses étoiles peuvent, en fait, être engagées dans un tel verrouillage de marée avec de grandes planètes en orbite proches. Cependant, il est probable que ces planètes se trouvent sur des orbites en décomposition, comme le suggère leur proximité avec les étoiles.