Gezeitenblockierung (oder gewonnene Folge) kommt vor, wenn der Gravitationsanstieg eine Seite eines astronomischen Körpers immer einem anderen ins Gesicht sehen lässt; zum Beispiel steht dieselbe Seite des Monds der Erde immer der Erde gegenüber. Ein Gezeiten-geschlossener Körper nimmt genauso lange, um um seine eigene Achse zu rotieren, wie er tut, um um seinen Partner zu kreisen. Diese gleichzeitige Folge veranlasst eine Halbkugel, ständig dem Partnerkörper gegenüberzustehen. Gewöhnlich zu jeder vorgegebenen Zeit wird nur der Satellit um den größeren Körper Gezeiten-geschlossen, aber wenn der Unterschied in der Masse zwischen den zwei Körpern und ihrer physischen Trennung klein ist, kann jeder zum anderen Gezeiten-geschlossen werden, wie zwischen Pluto und Charon der Fall ist. Diese Wirkung wird verwendet, um einige künstliche Satelliten zu stabilisieren.

Mechanismus

Die Änderung in der Folge-Rate, die notwendig ist, um einen Körper B zu einem größeren Körper A Gezeiten-zu schließen, wird durch das Drehmoment verursacht, das durch den Ernst von A auf Beulen angewandt ist, die es auf B durch Gezeitenkräfte veranlasst hat.

Gezeitenbeulen

Der Ernst von A erzeugt eine Gezeitenkraft auf B, der seine Gravitationsgleichgewicht-Gestalt ein bisschen verdreht, so dass es verlängert entlang der Achse wird, die an A, und umgekehrt orientiert ist, in der Dimension in der Richtungssenkrechte zu dieser Achse ein bisschen reduziert wird. Diese Verzerrungen sind als Gezeitenbeulen bekannt. Wenn B, das Beule-Reisen über seine Oberfläche mit einer der zwei "hohen" Gezeitenbeulen noch nicht Gezeiten-geschlossen wird, die in der Nähe vom Punkt reisen, wo Körper A oberirdisch ist. Für große astronomische Körper, die wegen der Selbstschwerkraft mit der Nähe kugelförmig sind, erzeugt die Gezeitenverzerrung ein ein bisschen pro-spätes Sphäroid - d. h., ein axial symmetrisches Ellipsoid, das entlang seiner Hauptachse verlängert wird. Kleinere Körper erfahren auch Verzerrung, aber diese Verzerrung ist weniger regelmäßig.

Das Beule-Schleppen

Das Material von B übt Widerstand gegen dieses periodische durch die Gezeitenkraft verursachte Umgestalten aus. Tatsächlich ist eine Zeit erforderlich, B zur Gravitationsgleichgewicht-Gestalt neu zu formen, durch die Zeit die sich formenden Beulen bereits eine Entfernung von der A-B Achse durch die Folge von B weggetragen worden sind. Gesehen von einem Standpunkt im Raum werden die Punkte der maximalen Beule-Erweiterung von der zu A orientierten Achse versetzt. Wenn die Folge-Periode von B kürzer ist als seine Augenhöhlenperiode, werden die Beulen der Achse vorgetragen, die zu in der Richtung auf die Folge orientiert ist, wohingegen, wenn die Folge-Periode von B länger ist, die Beulen stattdessen zurückbleiben.

Resultierendes Drehmoment

Da die Beulen jetzt von der A-B Achse versetzt werden, übt die Anziehungskraft von A auf der Masse in ihnen ein Drehmoment auf B aus. Das Drehmoment auf der A-Einfassungen baucht sich Taten aus, um die Folge von B in Übereinstimmung mit seiner Augenhöhlenperiode zu bringen, während die "Zurück"-Beule, die weg von Taten im entgegengesetzten Sinn liegt. Jedoch ist die Beule auf der A-Einfassungen-Seite an näher als die Zurückbeule durch eine Entfernung ungefähr des Diameters von B, und erfährt so eine ein bisschen stärkere Gravitationskraft und Drehmoment. Das resultierende Nettodrehmoment von beiden Beulen ist dann immer in der Richtung, die handelt, um die Folge von B mit seiner Augenhöhlenperiode zu synchronisieren, schließlich zur Gezeitenblockierung führend.

Augenhöhlenänderungen

Der winkelige Schwung des ganzen A-B Systems wird in diesem Prozess erhalten, so dass, wenn sich B verlangsamt und winkeligen Rotationsschwung verliert, sein winkeliger Augenhöhlenschwung durch einen ähnlichen Betrag erhöht wird (es gibt auch einige kleinere Effekten auf die Folge von A). Das läuft auf eine Aufhebung der Bahn von B über im Tandem mit seiner Rotationsverlangsamung hinaus. Für den anderen Fall, wo B das Drehen zu langsam, die Gezeitenblockierung beginnt sowohl seine Folge beschleunigt, als auch senkt seine Bahn.

Blockierung des größeren Körpers

Die sich schließen lassende Gezeitenwirkung wird auch durch den massiveren Körper A erfahren, aber an einer langsameren Rate, weil die Gravitationswirkung von B wegen der niedrigeren Masse von B schwächer ist. Zum Beispiel verlangsamt sich die Folge der Erde wegen des Monds durch einen Betrag allmählich, der bemerkenswert im Laufe der geologischen Zeit mit einigen Fossilien wird. Für Körper der ähnlichen Masse kann die Wirkung der vergleichbaren Größe für beide sein, und beide können Gezeiten-geschlossen für einander werden. Der Zwergplanet-Pluto und sein Satellit Charon ist gute Beispiele davon — Charon, sind nur von einer Halbkugel des Pluto und umgekehrt sichtbar.

Klangfülle der Folge-Bahn

Schließlich in einigen Fällen, wo die Bahn exzentrisch ist und die Gezeitenwirkung relativ schwach ist, kann der kleinere Körper in einer Augenhöhlenklangfülle, aber nicht Gezeiten-geschlossen enden. Hier ist das Verhältnis der Folge-Periode zur Augenhöhlenperiode ein bestimmter Bruchteil, der von 1:1 verschieden ist. Ein weithin bekannter Fall ist die Folge von Quecksilber — geschlossen zu seiner Bahn um die Sonne in 3:2 Klangfülle.

Ereignis

Monde

Die meisten bedeutenden Monde im Sonnensystem werden mit ihren Vorwahlen Gezeiten-geschlossen, da sie sehr nah umkreisen und Gezeitenkraft schnell (als ein kubischer) mit der abnehmenden Entfernung zunimmt. Bemerkenswerte Ausnahmen sind die unregelmäßigen Außensatelliten der riesigen Gasplaneten, der Bahn viel weiter weg als die großen wohl bekannten Monde.

Pluto und Charon sind ein äußerstes Beispiel eines Gezeitenschlosses. Charon ist ein relativ großer Mond im Vergleich mit seiner Vorwahl und hat auch eine sehr nahe Bahn. Das hat Pluto auch Gezeiten-geschlossen Charon gemacht. Tatsächlich kreisen diese zwei Himmelskörper um einander (ihr barycenter liegt außerhalb des Pluto), als ob angeschlossen mit einer Stange, die zwei entgegengesetzte Punkte auf ihren Oberflächen verbindet.

Die sich schließen lassende Gezeitensituation für Asteroid-Monde ist größtenteils unbekannt, aber, wie man erwartet, werden nah umkreisende Dualzahlen Gezeiten-geschlossen, sowie setzen sich mit Dualzahlen in Verbindung.

Der Mond der Erde

Die Folge des Monds und Augenhöhlenperioden ist beide gerade weniger als vier Wochen so ganz gleich, wenn der Mond von der Erde beobachtet wird, wird dieselbe Halbkugel des Monds immer gesehen. Die weite Seite des Monds wurde vollständig bis 1959 nicht gesehen, als Fotographien vom sowjetischen Raumfahrzeug Luna 3 übersandt wurden.

Trotz der Rotations- und Augenhöhlenperioden des Monds, die genau schließen werden, können ungefähr 59 % der Gesamtoberfläche des Monds mit wiederholten Beobachtungen von der Erde wegen der Phänomene von librations und Parallaxe gesehen werden. Librations werden in erster Linie durch die unterschiedliche Augenhöhlengeschwindigkeit des Monds wegen der Seltsamkeit seiner Bahn verursacht: Das erlaubt Erdbewohnern, bis zu ungefähr 6 ° mehr entlang seinem Umfang zu sehen. Parallaxe ist eine geometrische Wirkung: An der Oberfläche der Erde werden wir von der Linie bis die Zentren der Erde und des Monds ausgeglichen, und wegen dessen können wir wenig (ungefähr 1 °) mehr um die Seite des Monds beobachten, wenn es auf unserem lokalen Horizont ist.

Planeten

Bis sich Radarbeobachtungen 1965 sonst erwiesen haben, wurde es gedacht, dass Quecksilber mit der Sonne Gezeiten-geschlossen wurde. Statt dessen hat es sich herausgestellt, dass Quecksilber 3:2 Drehungsbahn-Klangfülle hat, dreimal für alle zwei Revolutionen um die Sonne rotierend; die Seltsamkeit der Bahn von Quecksilber macht diese Klangfülle stabil. Astronomen haben ursprünglich gedacht, dass Quecksilber Gezeiten-geschlossen wurde, weil, wann auch immer es am besten für die Beobachtung gelegt wurde, es an demselben Punkt in seinem 3:2 Klangfülle war, dasselbe Gesicht zeigend, wie es erscheinen würde, ob es Gezeiten-geschlossen wurde.

Der 583.92-tägige Zwischenraum der Venus zwischen aufeinander folgenden nahen Annäherungen an die Erde ist fast 5 Venusbewohner Sonnentage (genau, 5.001444 von diesen) genau gleich, ungefähr dasselbe Gesicht sichtbar von der Erde bei jeder nahen Annäherung machend. Ob diese Beziehung zufällig entstanden ist oder das Ergebnis einer Art Gezeitenblockierung mit der Erde ist, ist unbekannt.

Sterne

Schließen Sie, wie man erwartet, werden binäre Sterne überall im Weltall mit einander Gezeiten-geschlossen, und, wie man auch denkt, werden extrasolar Planeten, die, wie man gefunden hat, ihre Vorwahlen äußerst nah umkreist haben, zu ihnen Gezeiten-geschlossen. Ein ungewöhnliches Beispiel, das durch DIE MEISTEN bestätigt ist, ist Tau Boötis, ein durch einen Planeten Gezeiten-geschlossener Stern. Die Gezeitenblockierung ist fast sicher gegenseitig.

Zeitskala

Eine Schätzung der Zeit für einen Körper der Masse, um Gezeiten-geschlossen zu werden, kann mit der folgenden Formel erhalten werden:

:::

t_ {\\textrm {Schloss}} \approx \frac {w a^6 I Q} {3 G M_p^2 k_2 R^5 }\

</Mathematik>

wo

• ist die anfängliche Drehungsrate (radians pro Sekunde)

• ist die Halbhauptachse der Bewegung des Satelliten um den primären

• ist der Moment der Trägheit des Satelliten

• ist die Verschwendungsfunktion des Satelliten.

• ist der unveränderliche Gravitations-

• ist die Masse des primären

]]

• ist die Gezeitenliebe-Zahl des Satelliten

• ist der Radius des Satelliten.

Q und sind allgemein abgesehen vom Mond der Erde sehr schlecht bekannt, der hat. Jedoch für wirklich Überschlagsrechnung kann man Q100 (vielleicht konservativ nehmen, überschätzte sich schließen lassende Zeiten gebend), und

:::

k_2 \approx \frac {1.5} {1 +\frac {19\mu} {2\rho g R}},

</Mathematik>wo

• ist die Dichte des Satelliten

• ist der Oberflächenernst des Satelliten

• ist Starrheit des Satelliten. Das kann als 3 Nm für felsige Gegenstände und 4 Nm für eisige grob genommen werden.

Wie gesehen werden kann, sogar die Größe wissend, und die Dichte des Satelliten viele Rahmen verlässt, die geschätzt werden müssen (besonders w, Q, und), so dass irgendwelcher gerechnet hat, wie man erwartet, sind sich schließen lassende erhaltene Zeiten, zu sogar Faktoren zehn ungenau. Weiter während der sich schließen lassenden Gezeitenphase der Augenhöhlenradius ist ein Können davon beobachtet heutzutage wegen der nachfolgenden Gezeitenbeschleunigung bedeutsam verschieden gewesen, und die sich schließen lassende Zeit ist zu diesem Wert äußerst empfindlich.

Da die Unklarheit so hoch ist, können die obengenannten Formeln vereinfacht werden, um eine etwas weniger beschwerliche zu geben. Durch das Annehmen, dass der Satellit, Q = 100 kugelförmig ist, und ist es vernünftig, eine Revolution alle 12 Stunden in der Initiale nichtgeschlossener Staat zu erraten (die meisten Asteroiden haben Rotationsperioden zwischen ungefähr 2 Stunden und ungefähr 2 Tagen)

:::

t_ {\\textrm {Schloss} }\\Viererkabel \approx\quad 6\\frac {a^6R\mu} {m_sm_p^2 }\\Viererkabel \times 10^ {10 }\\\textrm {Jahre},

</Mathematik>

mit Massen im Kg, Entfernungen in Metern und μ in Nm.

Bemerken Sie wie zuvor die äußerst starke Abhängigkeit vom Augenhöhlenradius a.

Für die Blockierung eines primären Körpers zu seinem Satelliten als im Fall vom Pluto Charon können primäre und Satellitenkörperrahmen ausgewechselt werden.

Ein Beschluss besteht darin, dass unter sonst gleichen Umständen (wie Q und μ) sich ein großer Satellit schneller schließen lassen wird als ein kleinerer Satellit an demselben Augenhöhlenradius vom primären Körper, weil viel schneller mit dem Satellitenradius wächst als. Ein mögliches Beispiel davon ist im Saturn-System, wo Hyperion nicht Gezeiten-geschlossen wird, während größerer Iapetus, der Bahnen in einer größeren Entfernung, ist. Es muss jedoch bemerkt werden, dass das nicht klar ist, weil Hyperion auch das starke Fahren vom nahe gelegenen Koloss erfährt, der seine Folge zwingt, chaotisch zu sein.

Liste bekannter Gezeiten-geschlossener Körper

Sonnensystem

Geschlossen zur Sonne

• Quecksilber (in 3:2 rotation:orbit Klangfülle)

Geschlossen zur Erde

• Mond

Geschlossen zu Mars

• Phobos
• Deimos

Geschlossen in Jupiter

• Metis
• Adrastea
• Amalthea
• Thebe
• Io
• Europa
• Ganymede
• Callisto

Geschlossen zum Saturn

• Pfanne
• Atlas
• Prometheus
• Pandora
• Epimetheus
• Janus
• Mimas
• Enceladus
• Telesto
• Tethys
• Kalypso
• Dione
• Nandu
• Koloss
• Iapetus

Geschlossen zu Uranus

• Miranda
• Ariel
• Umbriel
• Titania
• Oberon

Geschlossen in Neptun

• Proteus
• Triton

Geschlossen dem Pluto

• Charon (Wird Pluto selbst Charon geschlossen)

Extrasonnen-

Wie man

• bekannt, wird Tau Boötis zum Ende umkreisenden riesigen Planeten Tau Boötis b geschlossen.

Körper, um wahrscheinlich geschlossen zu werden

Sonnensystem

Gestützt auf dem Vergleich zwischen der wahrscheinlichen Zeit musste einen Körper zu seiner Vorwahl, und die Zeit schließen, die es in seiner gegenwärtigen Bahn gewesen ist (vergleichbar mit dem Alter des Sonnensystems für die meisten planetarischen Monde), wie man denkt, werden mehrere Monde geschlossen. Jedoch sind ihre Folgen nicht bekannt oder nicht bekannt genug. Diese sind:

Wahrscheinlich geschlossen zum Saturn

• Daphnis
• Methone
• Pallene
• Helene
• Polyzweien

Wahrscheinlich geschlossen zu Uranus

• Cordelia
• Ophelia
• Bianca
• Cressida
• Desdemona
• Juliet
• Portia
• Rosalind
• Amorette
• Belinda
• Perdita
• Puck
• Mab

Oberon

Wahrscheinlich geschlossen in Neptun

• Najade
• Thalassa
• Despina
• Galatea
• Larissa

Extrasonnen-

• Gliese 581 c kann zu seinem Elternteilstern Gliese 581 Gezeiten-geschlossen werden.
• Wenn es, Gliese besteht, werden 581 g wahrscheinlich zu seinem Elternteilstern Gliese 581 Gezeiten-geschlossen.
• Gliese 581 b, Gliese 581 d und Gliese 581 e kann zu ihrem Elternteilstern Gliese 581 Gezeiten-geschlossen werden.

Siehe auch

• Gleichzeitige Folge
• Gezeitenbeschleunigung
• Stabilisierung des Ernst-Anstiegs
• Augenhöhlenklangfülle