Vázaná rotace

Měsíc je typickým příkladem vázané rotace

Vázaná rotace Měsíce – nastavuje stále stejnou stranu (přivrácenou) Zemi (animace vlevo). Kdyby se neotáčel kolem své osy (nebo otáčel jinou rychlostí), ukazoval by postupně celý povrch (vpravo). (Poměry velikostí a vzdálenosti neodpovídají skutečnosti)

Vázaná rotace, též synchronní rotace je dynamický stav, při kterém se menší těleso (např. měsíc), obíhající kolem centrálního tělesa (např. planety) k centrálnímu tělesu otáčí stále stejnou polokoulí, jinými slovy, když se doba rotace menšího tělesa kolem osy právě rovná době jeho oběhu kolem centrálního tělesa.^[1]

Pokud existuje tato dvojice těles po dostatečně dlouhou dobu, dochází vlivem slapových sil ke zpomalování rotace obou těchto těles za současného zvětšování poloosy dráhy obíhajícího tělesa, tj. průměrná vzdálenost obou těles roste. V konečném stavu dosáhnou vzájemně vázané rotace obě tělesa, menší z nich dříve. Typickým případem vázané rotace je náš Měsíc. Vázané rotaci podléhají nejbližší měsíce planety Jupiter známé po objeviteli Galileovy měsíce.^[2] Pluto a Charon jsou takto propojeny navzájem. Vázanou rotaci také vykazuje značná část měsíců ostatních planet.^[1]

Teoreticky je tedy možné mezi dvěma tělesy ve vázané rotaci zkonstruovat orbitální výtah a vzájemně je tak propojit. V rámci konstrukce se mají použít nanotechnologie na výrobu lana propojujícího obě tělesa. Tedy využití uhlíkatých nanotrubiček, nebo také grafenu, kdy neexistuje způsob výroby, která by nebyla nákladná a dostačující v potřebném množství ohromných rozměrů. Po laně by se mohla posouvat kabina a například střední vzdálenost Měsíce od Země je 384 403 km.

Seznam známých těles ve vázané rotaci

Sluneční soustava

Mateřské těleso (ve středu)	Tělesa v soustavě ve vázané rotaci
Slunce	Merkur[pozn. 1]
Země	Měsíc
Mars	Phobos, Deimos
Jupiter	Metis, Adrastea, Amalthea, Thebe, Io, Europa, Ganymede, Callisto
Saturn	Pan, Atlas, Prometheus, Pandora, Epimetheus, Janus, Mimas, Enceladus, Telesto, Tethys, Calypso, Dione, Rhea, Titan, Iapetus
Uran	Miranda, Ariel, Umbriel, Titania, Oberon
Neptun	Proteus, Triton
Pluto	Charon

Extrasolární tělesa

Z probíhajícího výzkumu vzdálených exoplanet se jeví, že vázaná rotace je poměrně častý jev mimo sluneční soustavu.

• Hvězda Tau Boötis je ve vázané rotaci s exoplanetou, nejbližším plynným obrem Tau Boötis b.
• Ve stavu vázané rotace se za prozatímních předpokladů má nacházet i všech 7 známých exoplanet obíhajících kolem Trappist - 1.^[3]
• Ve stavu vázané rotace k jejich nejbližší hvězdě Gliese 581, se nachází i nepotvrzené exoplanety Gliese 581 c^[4], Gliese 581 g, Gliese 581 b, Gliese 581 e.

Poznámky

1. během dvou oběhů kolem Slunce dojde ke třem otočením kolem rotační osy

Reference

1. Rükl, Antonín. Atlas Měsíce, Praha: Aventinum, 1991. 223 s. ISBN 80-85277-10-7. kapitola Měsíc – družice Země, str. 7.
2. TYSON, Degrasse. The Tidal Force | Neil deGrasse Tyson [online]. Spojené státy americké: Haydenplanetarium, 1995 [cit. 2018-03-30]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2018-09-20. (english) 
3. LANDAU, Elizabeth. New clues to compositions of TRAPPIST-1 planets [online]. Spojené státy americké: NASA, 5.2.2018, rev. 2018 [cit. 2018-03-30]. Dostupné online. (english) 
4. HOWELL, Elizabeth. Gliese 581c: Super-Earth Exoplanet [online]. Spojené státy americké: Space.com, 23.3.2017, rev. 2018 [cit. 2018-03-30]. Dostupné online. (english) 

Portály: Astronomie