什么是同步旋轉(Synchronous Rotation)？

同步旋轉，也稱為捕獲旋轉或潮汐鎖定，是天文學中的一種物理現象，一個較小的天體圍繞另一個天體繞自己的軸旋轉，所用的時間與繞大天體完成一個軌道所需的時間大致相同。這導致軌道衛星的一側始終面向它所繞的天體。最明顯的...

同步旋轉，也稱為捕獲旋轉或潮汐鎖定，是天文學中的一種物理現象，一個較小的天體圍繞另一個天體繞自己的軸旋轉，所用的時間與繞大天體完成一個軌道所需的時間大致相同。這導致軌道衛星的一側始終面向它所繞的天體。最明顯的例子之一就是月球的軌道運行地球將在大約27天內完成一次自轉，并在相同的時間內完成繞自身軸的旋轉。

土衛六和海王星的軌道處于軌道共振狀態，相互影響著圍繞土星的軌道。雖然月球的軌道是同步旋轉的，但并非完全如此。這在很大程度上是由于月球繞地球的軌道是橢圓形的，不是完全圓的。當月球在它的遠地點，或者說離地球最遠的距離是252499英里（406357公里）時，它的自轉速度比它的軌道稍快，這表明它的西半球經度多了8度。

月球的軌道基本上是同步的，但不是完全同步的。當它處于近地點時，或距離地球最近的距離為221699英里（356790公里），它的自轉速度比它的軌道稍慢。這表明它的東半球經度為8度。月球也位于地球黃道面外5°處，也就是地球繞太陽公轉的直線，在環繞地球的軌道上，月球的極緯度表面增加了7°。

月球繞地球運行大約27天雖然我們太陽系中的大多數衛星目前被認為是圍繞其母體同步旋轉的，但其中一個顯著的例外是環繞土星運行的衛星Hyperion。Hyperion是一個形狀不規則的衛星，它是距離土星最大的衛星大質量土衛六在太空中最近的天體土衛六和超光速離子被鎖定在軌道共振中，相互影響著土星的軌道，因此，土衛六每繞土星四個軌道，海普利昂有三個。2005年，卡西尼號飛船在近距離飛過月球時測量了海普利昂的軌道。這次任務確定，海普利昂的旋轉速度是同步速度的4.2到4.5倍之間。海普利昂的軌道被描述為混沌，因為它繞著自己的軌道旋轉軸心，也就是說它沒有明確的赤道或兩極。因此，它在任何時候都圍繞土星的位置是不可預測的。當太空中的兩個天體彼此距離很近且物理尺寸相似時，它們都傾向于共享彼此的同步軌道。矮行星冥王星及其最大的行星就是這樣冥王星與冥王星之間的距離只有12000英里。冥王星的直徑為790英里（1270公里），直徑為1440英里（2320公里），比冥王星本身的大小略大一點。冥王星和它的衛星Charon在大約6.3天內繞各自的軸旋轉，每一個行星都保持著同一面的表面面朝對方，這是地球有一天也會與月球發生這種現象的。這些獨特的特性使得冥王星-卡龍系統被標記為一個雙行星。除了行星和衛星外，其他系統也可以顯示同步旋轉銀河系中的某些雙星，即兩顆相互鎖定在軌道上的恒星，也被認為是同步旋轉的。2003年發射的加拿大太空望遠鏡（MOST）的微變率和振蕩（MOST）就是為了研究這一點而設計的，大多數人發現它與環繞著tau Bootis b的大質量行星tau Bootis b同步旋轉，它的大小是木星的7到8倍。由于它距離母星的距離是木星距太陽的100倍，所以tau Bootis b每3.3天繞太陽轉一圈，而且恒星表面的同一側總是面向行星。科學家們推測，事實上，許多恒星可能與距離較近的大型軌道行星發生潮汐鎖定。然而，這些行星很可能在衰變軌道上，正如它們離恒星很近所表明的那樣。

一些太空望遠鏡的軌道是同步旋轉的。