قفل المد والجزر (Tidal locking)

تتميز ظاهرة قفل المد والجزر، التي تمت ملاحظتها بين كيانين فلكيين يدوران معًا، بأن جسمًا واحدًا يحقق حالة دوران حيث لا يُظهر معدل دورانه أي تغيير صافي طوال فترة مدارية كاملة. عندما يظهر جسم مقفل مديًا دورانًا متزامنًا، فإن فترة دورانه المحوري تتطابق بدقة مع الفترة المدارية حول رفيقه. المثال الرئيسي هو القمر، الذي يمثل دائمًا نفس نصف الكرة الأرضية للأرض، على الرغم من الاختلافات الطفيفة التي تعزى إلى مداره غير الدائري تمامًا. عادةً، يصبح القمر الصناعي فقط هو الذي يصبح مقيدًا مديًا إلى القمر الصناعي الأكثر ضخامة. ومع ذلك، في السيناريوهات التي يكون فيها الفارق الكتلي والمسافة الفاصلة بين جسمين ضئيلين نسبيًا، يمكن أن يحدث قفل المد والجزر المتبادل، كما يتضح من نظامي بلوتو-شارون وإيريس-ديسنوميا. تشمل التسميات الأخرى لهذه العملية قفل الجاذبية، والدوران الملتقط، وقفل الدوران والمدار.

تنشأ هذه الظاهرة من تفاعل الجاذبية بين جسمين سماويين، والذي يؤدي تدريجيًا إلى تباطؤ دوران جسم واحد حتى يتم تحقيق قفل المد والجزر. على مدى فترات زمنية جيولوجية، تمتد لملايين السنين، يؤدي هذا التفاعل إلى تغييرات في المعلمات المدارية وسرعات الدوران، مدفوعة بتبادل الطاقة والتبديد الحراري. يعتبر الجسم رسميًا مقفلًا مديًا بمجرد وصوله إلى حالة لا يُظهر فيها معدل دورانه أي تغير صافي طوال دورة مدارية كاملة. وهذه الحالة مستقرة بطبيعتها، حيث أن أي انحراف عنها يستلزم إعادة إدخال الطاقة إلى النظام. ومع ذلك، يمكن أن يتطور مدار الجسم على مدى فترات طويلة، مما قد يؤدي إلى تعطيل قفل المد والجزر، على سبيل المثال، من خلال اضطرابات الجاذبية من كوكب ضخم.

يخضع مصطلح "قفل المد والجزر" و"قفل المد والجزر" للغموض التعريفي في الأدبيات العلمية؛ تقيد بعض المصادر تطبيقه فقط على الدوران المتزامن بنسبة 1:1، كما لوحظ مع القمر، بينما توسعه مصادر أخرى ليشمل الرنين المداري غير المتزامن حيث لا يحدث أي انتقال زاوي زاوي خلال فترة مدارية. على سبيل المثال، يظهر عطارد رنينًا مداريًا بنسبة 3:2، حيث يكمل ثلاث دورات لكل دورتين حول الشمس. في ظل ظروف محددة، مثل مدار دائري تقريبًا وميل محوري غير مهم (على سبيل المثال، القمر)، يضمن قفل المد والجزر أن نفس نصف الكرة الأرضية من الجسم المداري يواجه رفيقه بشكل دائم. وبغض النظر عن التعريف المعتمد، فإن نصف الكرة المرئي لجسم مغلق مديًا يخضع لتغيرات طفيفة مع مرور الوقت، ويرجع ذلك أساسًا إلى التقلبات في سرعته المدارية وميل محور دورانه.

الآلية

لتوضيح العملية، ضع في اعتبارك جسمين سماويين يدوران معًا، المعينان A وB. التغيير المطلوب في سرعة الدوران للجسم B ليصبح مقيدًا مديًا مع الجسم الأكثر ضخامة A ينشأ من عزم الجاذبية الذي يمارسه A على انتفاخات المد والجزر التي يحدثها على B.

تعتمد قوة الجاذبية التي يمارسها الجسم A على الجسم B على المسافة، وتبلغ ذروتها عند السطح الأقرب. إلى A ويتناقص عند أبعد نقطة. يُنشئ هذا السحب التفاضلي التفاضلي تدرجًا عبر الجسم B، مما يؤدي إلى تشويه شكل توازنه الهيدروستاتيكي بمهارة. وبالتالي، فإن الجسم B يستطيل على طول المحور المتجه نحو A، بينما يتقلص في الوقت نفسه قليلًا في الأبعاد المتعامدة مع هذا المحور. وتسمى هذه التشوهات المطولة انتفاخات المد والجزر. على الأرض، على سبيل المثال، يمكن أن تؤدي هذه الانتفاخات إلى إزاحة حوالي 0.4 متر (1 قدم 4 بوصات). قبل قفل المد والجزر، تهاجر هذه الانتفاخات عبر سطح B نتيجة للميكانيكا المدارية، مع وجود أحد انتفاخات المد والجزر البارزة عادة بالقرب من النقطة الفرعية A. في حالة الأجسام الفلكية الكبيرة، التي تكون أشكالها كروية في الغالب بسبب الجاذبية الذاتية، يظهر تشوه المد والجزر على شكل جسم كروي منتفخ قليلاً - وهو شكل إهليلجي متماثل محوريًا ممدود على طول محوره الرئيسي. تتعرض الأجسام الأصغر أيضًا للتشويه، على الرغم من أن الأشكال الناتجة عنها تكون أقل انتظامًا هندسيًا.

تقاوم المادة المكونة للجسم B عملية إعادة التشكيل الدورية الناتجة عن قوة المد والجزر. ونتيجة لذلك، يوجد تأخير زمني في تعديل الجسم B لشكل توازن الجاذبية، حيث يحمل دورانه الانتفاخات النامية مسافة معينة بعيدًا عن المحور A-B. من منظور خارجي في الفضاء، تظهر مناطق امتداد الانتفاخ الأقصى متباعدة عن المحور الموجه نحو A. إذا كانت فترة دوران B أقصر من فترتها المدارية، فإن هذه الانتفاخات يتم إزاحتها أمام المحور الموجه نحو A في اتجاه الدوران؛ وعلى العكس من ذلك، إذا كانت فترة الدوران أطول، فإن الانتفاخات تتخلف.

مع إزاحة الانتفاخات الآن من المحور A–B، فإن جاذبية الجاذبية من A على هذه الانتفاخات المنزاحة تولد عزمًا على B. ويسعى عزم الدوران المطبق على الانتفاخ المواجه A إلى محاذاة فترة دوران B مع دورته المدارية. وعلى العكس من ذلك، فإن الانتفاخ "الخلفي"، الموجه بعيدًا عن A، يبذل عزمًا في الاتجاه المعاكس. ومع ذلك، فإن الانتفاخ المتوضع نحو A يكون أقرب إلى A بقطر B تقريبًا من الانتفاخ الخلفي، وبالتالي يتعرض لقوة جاذبية أكبر بشكل طفيف وعزم الدوران الناتج. ولذلك، فإن صافي عزم الدوران التراكمي من كلا الانتفاخين يعمل باستمرار لمزامنة دوران B مع دورته المدارية، ويصل في النهاية إلى ذروته في قفل المد والجزر.

التغيرات المدارية

خلال هذه العملية، يظل الزخم الزاوي الإجمالي للنظام A–B محفوظًا. وبالتالي، مع تباطؤ الجسم B وتعرضه لانخفاض في الزخم الزاوي الدوراني، يزداد الزخم الزاوي المداري بشكل متناسب (تحدث أيضًا تأثيرات طفيفة على دوران A). تؤدي هذه الظاهرة إلى ارتفاع مدار النجم B حول A، بالتزامن مع تباطؤ دورانه. على العكس من ذلك، إذا كان B يدور ببطء شديد في البداية، فإن قفل المد والجزر يؤدي في نفس الوقت إلى تسريع دورانه ويخفض ارتفاعه المداري.

قفل المد والجزر للجسم الأكبر

يخضع الجسم الأكبر، A، أيضًا لتأثير قفل المد والجزر، وإن كان بمعدل منخفض، بسبب تأثير الجاذبية الأضعف لـ B، والذي ينبع من كتلة B الأصغر. على سبيل المثال، يتباطأ القمر تدريجيًا في دوران الأرض، وهي ظاهرة يمكن تمييزها عبر المقاييس الزمنية الجيولوجية، كما يتضح من السجل الأحفوري. تشير التقديرات المعاصرة إلى أن هذا التأثير، بالإضافة إلى تأثير المد والجزر للشمس، قد ساهم في تمديد يوم الأرض من حوالي 6 ساعات إلى 24 ساعة الحالية على مدى حوالي 4.5 مليار سنة. في الوقت الحاضر، تشير قياسات الساعة الذرية إلى أن يوم الأرض يمتد بحوالي 2.3 مللي ثانية لكل قرن في المتوسط. على مدى فترة طويلة بما فيه الكفاية، ستنشئ هذه العملية حالة من قفل المد والجزر المتبادل بين الأرض والقمر. وبالتالي، ستطول مدة يوم الأرض والشهر القمري. في النهاية، سيتزامن اليوم الفلكي للأرض مع الفترة المدارية للقمر، والتي تبلغ حوالي 47 ضعف الطول الحالي ليوم الأرض. ومع ذلك، من غير المتوقع أن تحقق الأرض قفلًا مديًا مع القمر قبل أن تتطور الشمس إلى عملاق أحمر وتبتلع كلا الجرمين السماويين.

في الأنظمة التي تشتمل على أجسام ذات أبعاد مماثلة، يمكن أن يكون تأثير المد والجزر بنفس الحجم لكليهما، مما قد يؤدي إلى قفل المد والجزر المتبادل على نطاق زمني أقصر بكثير. ومن الأمثلة البارزة على ذلك الكوكب القزم بلوتو وقمره الصناعي شارون. لقد وصلت هذه الأجسام بالفعل إلى حالة يمكن فيها رؤية شارون حصريًا من نصف الكرة الأرضية لبلوتو، والعكس صحيح.

المدارات اللامركزية

هناك مفهوم خاطئ شائع يفترض أن الجسم السماوي المقفل مديًا يظهر دائمًا نفس الوجه لمضيفه.

في المدارات التي تظهر انحرافًا مركزيًا لا يُهمل، يتزامن معدل الدوران عادةً مع السرعة المدارية عندما يصل الجسم إلى نقطة الحضيض، وهي نقطة تفاعل المد والجزر الأقصى بين الجرمين السماويين. إذا كان لدى الجسم المداري رفيق، فإن هذا الجسم الثالث يمكن أن يحدث اختلافات تذبذبية في معدل دوران الجسم الأصلي. علاوة على ذلك، يمكن أن يؤدي هذا التفاعل إلى زيادة الانحراف المداري للجسم المداري حول المرحلة الأولية، وهي ظاهرة تسمى ضخ الانحراف.

في ظل ظروف المدارات اللامركزية وقوى المد والجزر الضعيفة نسبيًا، قد يحقق الجسم الأصغر حالة رنين مداري دوراني بدلاً من قفل المد والجزر الكامل. في مثل هذا الرنين، تكون نسبة فترة دوران الجسم إلى دورته المدارية جزءًا بسيطًا غير 1:1. ومن الأمثلة البارزة على ذلك دوران عطارد، والذي يكون رنينه بنسبة 3:2 مع مداره حول الشمس. يتسبب هذا التكوين في أن تتطابق سرعة دورانه تقريبًا مع سرعته المدارية بالقرب من الحضيض الشمسي.

من المتوقع أن تظهر العديد من الكواكب الخارجية، خاصة تلك الموجودة على مقربة من نجومها، رنينًا مداريًا يتجاوز نسبة 1:1. على سبيل المثال، يمكن لكوكب أرضي مشابه لعطارد أن يصبح محاصرًا بالجاذبية في رنين مداري بنسبة 3:2، أو 2:1، أو 5:2، مع احتمالية حدوث كل نتيجة متوقفة على انحراف مداره.

التكرار

الأقمار

تظهر جميع الأقمار الكروية العشرين المعروفة داخل النظام الشمسي قفل المد والجزر مع أجسامها الأولية بسبب قربها المداري، مما يؤدي إلى زيادة سريعة في قوة المد والجزر، بما يتناسب مع المكعب العكسي للمسافة. على العكس من ذلك، فإن غالبية الأقمار الصناعية الخارجية غير النظامية التي تدور حول كواكب عملاقة، مثل فيبي، لا تعرض قفل المد والجزر، نظرًا للمسافات المدارية الأكبر بكثير مقارنة بالأقمار الأكبر حجمًا والراسخة.

يمثل نظام بلوتو-شارون مثالًا بارزًا على قفل المد والجزر المتبادل. يساهم حجم شارون الكبير بالنسبة إلى حجمه الأساسي، إلى جانب مداره القريب بشكل استثنائي، في هذه الظاهرة، مما يؤدي إلى حالة من قفل المد والجزر المتبادل بين بلوتو وشارون. في المقابل، فإن أقمار بلوتو الأخرى – ستيكس، ونيكس، وكيربيروس، وهيدرا – لا تظهر قفل المد والجزر؛ بدلاً من ذلك، تكون دوراتها فوضوية، متأثرة بجاذبية شارون. ولوحظ وجود قفل متبادل مماثل بين إيريس وديسنوميا. في حين أن Orcus وVanth قد يكونان أيضًا منغلقين مديًا بشكل متبادل، إلا أن البيانات الحالية تظل غير حاسمة.

لا يزال مدى انتشار قفل المد والجزر بين أقمار الكويكبات غير محدد إلى حد كبير. ومع ذلك، من المتوقع نظريًا أن تظهر الكويكبات الثنائية والكويكبات الثنائية التي تدور بالقرب من بعضها البعض قفلًا مديًا.

قمر الأرض

يُظهر قمر الأرض دورانًا متزامنًا، مما يعني أن فترات دورانه ومداره تكون مقفلة مديًا. وبالتالي، يرى الراصدون على الأرض باستمرار نفس نصف الكرة القمرية. ظلت غالبية الجانب البعيد من القمر غير مرئية حتى عام 1959، عندما نجحت المركبة الفضائية السوفيتية لونا 3 في نقل صورها الأولية بنجاح.

من منظور القمر، يظل الموقع الظاهري للأرض في السماء ثابتًا إلى حد كبير. ويحتفظ بموقع ثابت تقريبًا، ويظهر سطحه بالكامل تقريبًا أثناء دورانه حول محوره.

على الرغم من أن فترات دوران القمر ومداره متزامنتان بدقة، إلا أن ما يقرب من 59 بالمائة من إجمالي سطحه يصبح مرئيًا من الأرض من خلال الملاحظات المتكررة، وهي ظاهرة تعزى إلى الميزان واختلاف المنظر. تنشأ الميزانيات في المقام الأول من تقلب السرعة المدارية للقمر، نتيجة لمداره اللامركزي، مما يتيح إمكانية ملاحظة 6 درجات إضافية تقريبًا من محيطه من الأرض. يحدث اختلاف المنظر، وهو تأثير هندسي، بسبب إزاحة المراقبين الموجودين على سطح الأرض عن الخط المباشر الذي يربط بين مركزي الأرض والقمر؛ يسمح هذا الإزاحة بمراقبة ما يقرب من درجة واحدة إضافية من سطح القمر على طول حوافه عند مقارنة المناظر أثناء شروق القمر وغروبه.

الكواكب

تاريخيًا، كان يُعتقد أن عطارد يُظهر دورانًا متزامنًا مع الشمس. نشأ هذا التصور من الملاحظات التي تظهر باستمرار أن نصف الكرة الأرضية نفسه متجه نحو الداخل خلال فترات المشاهدة المثلى. ومع ذلك، كشفت عمليات الرصد الرادارية في عام 1965 أن عطارد يمتلك في الواقع رنينًا مداريًا بنسبة 3:2، حيث يكمل ثلاث دورات لكل دورتين مداريتين حول الشمس، وبالتالي يفسر اتجاهه الثابت خلال نوافذ المراقبة هذه. علاوة على ذلك، تشير النمذجة النظرية إلى أن عطارد حقق حالة الدوران المداري هذه بنسبة 3:2 في وقت مبكر جدًا من تاريخه، ومن المحتمل أن يكون ذلك خلال 10-20 مليون سنة بعد تراكمه.

إن الفترة القمرية البالغة 583.92 يومًا بين اقتراب كوكب الزهرة المتتالية من الأرض تقابل بدقة 5.001444 يومًا شمسيًا للزهرة، مما يؤدي إلى ظهور نفس نصف الكرة الأرضية للزهرة تقريبًا نحو الأرض خلال كل اقتران. لا يزال أصل هذا الارتباط، سواء كان مصادفة أو مؤشرًا على شكل من أشكال قفل المد والجزر مع الأرض، غير محدد.

من المرجح جدًا أن يكون بروكسيما سنتوري ب، وهو كوكب خارج المجموعة الشمسية تم اكتشافه في عام 2016 ويدور حول بروكسيما سنتوري، مقفلًا مديًا، ومن المحتمل أن يُظهر إما دورانًا متزامنًا أو رنينًا في المدار بنسبة 3:2، مشابهًا لعطارد.

فئة افتراضية لـ تشمل الكواكب الخارجية المقفلة مديًا "كواكب مقلة العين"، والتي يتم تصنيفها أيضًا إلى أنواع فرعية "ساخنة" و"باردة".

النجوم

في جميع أنحاء الكون، من المتوقع أن تظهر أنظمة النجوم الثنائية القريبة قفل المد والجزر المتبادل. وبالمثل، فإن الكواكب الخارجية المكتشفة في مدارات قريبة جدًا حول نجومها المضيفة يُفترض أيضًا أنها مقيدة مديًا لها. هناك مثال غير نمطي، تدعمه عمليات الرصد MOST، يتعلق بـ Tau Boötis، وهو نجم من المحتمل أن يكون مغلقًا مديًا بواسطة كوكبه الخارجي، Tau Boötis b. إذا كان الأمر كذلك، فمن المؤكد تقريبًا أن قفل المد والجزر متبادل.

الجدول الزمني

يمكن حساب المدة المقدرة لجرم سماوي لتحقيق قفل المد والجزر باستخدام الصيغة التالية:

${\displaystyle t_{\text{lock}}\approx {\frac {\omega أ^{6}IQ}{3Gm_{p}^{2}k_{2}R^{5}}}}$

أين

• ${\displaystyle \omega \,}$ يمثل سرعة الدوران الأولية، مقاسة بالراديان لكل وحدة زمنية.
• يشير إلى المحور شبه الرئيسي للمسار المداري للقمر الصناعي حول الكوكب، ويتم حسابه كمتوسط مسافات الحضيض وapoapsis.
• ${\displaystyle I\,}$${\displaystyle \approx 0.4\;m_{s}R^{2}}$ عزم القصور الذاتي للقمر الصناعي، حيث ${\displaystyle m_{s}}$ هي كتلة القمر الصناعي و${\displaystyle R}$ هو متوسط نصف القطر.
• يدل على وظيفة تبديد القمر الصناعي.
• يشير إلى ثابت الجاذبية العالمي.
• ${\displaystyle m_{p}\,}$ يشير إلى كتلة الكوكب، وهو الجسم الأساسي الذي يدور حوله، و
• هو رقم الحب المد والجزر للقمر الصناعي.

المعلمات ${\displaystyle Q}$ و ${\displaystyle k_{2}$ تتميز بشكل عام بشكل سيئ، باستثناء القمر، الذي يعرض قيمة ${\displaystyle k_{2}/Q=0.0011}$. للحصول على تقدير أولي، من الشائع افتراض ${\displaystyle Q\approx 100}$، والذي قد يكون اختيارًا متحفظًا، مما قد يؤدي إلى المبالغة في تقدير أوقات القفل.

23§+§2930§μ§3637§ρ<!-- ρ -->gR,{\displaystyle k_{2}\approx {\frac {1.5}{1+{\frac {19\mu }{2\rho gR}}}},

أين

• ${\displaystyle \rho \,}$ يمثل كثافة القمر الصناعي
• ${\displaystyle g\approx Gm_{s}/R^{2}}$ يدل على الجاذبية السطحية للقمر الصناعي
• ${\displaystyle \mu \,}$ يمثل صلابة القمر الصناعي. يمكن تقريب هذه القيمة إلى 3ק2021§§2425§ N/m§2728§ للأجرام السماوية الصخرية الأجسام و4ק3031§§3435§ N/m§3738§ لـ الجليدية.

على الرغم من معرفة حجم القمر الصناعي وكثافته، لا تزال العديد من المعلمات بحاجة إلى تقدير (على وجه التحديد ω، وQ، وμ)؛ وبالتالي، من المتوقع أن تكون أي أوقات قفل مشتقة غير دقيقة، وربما بمقدار كبير. علاوة على ذلك، أثناء عملية قفل المد والجزر، المحور شبه الرئيسي ${\displaystyle a}$ قد انحرف بشكل كبير عن قيمته الحالية المرصودة بسبب تسارع المد والجزر اللاحق، ويظهر وقت القفل حساسية شديدة لهذه المعلمة.

نظرًا لعدم اليقين الكبير، يمكن تبسيط الصيغ المذكورة أعلاه إلى تعبير أكثر قابلية للإدارة. بافتراض أن القمر الصناعي كروي، k§1011§≪<!-- ≪ -->§1718§,Q=100{\displaystyle k_{2}\ll 1\,,Q=100}، وفترة دوران أولية غير مقفلة تبلغ حوالي 12 ساعة (تظهر معظم الكويكبات عادةً فترات دوران تتراوح بين حوالي ساعتين ويومين)،

${\displaystyle t_ {\text{lock}}\approx 6\ {\frac {a^{6}R\mu }{m_{s}m_{p}^{2}}}\times 10^{10}\ {\text{years}},$

يتم التعبير عن الكتل بالكيلوجرام، والمسافات بالأمتار، و ${\displaystyle \mu }$ بالنيوتن لكل متر مربع. قيمة ${\displaystyle \mu }$ يمكن تقريبه إلى 3ק3536§§3940§ N/m§4243§ للأجرام السماوية الصخرية و4ק4546§§4950§ N/m§5253§ للجليديات.

المحور شبه الرئيسي، يُشار إليه بـ ${\displaystyle a}$، يبذل اهتمامًا عميقًا تأثير كبير على هذه الظاهرة.

في السيناريوهات التي تنطوي على قفل المد والجزر لجسم أولي بقمره الصناعي، مثل نظام بلوتو-شارون، يمكن تبادل معلمات القمر الصناعي والجسم الأساسي ضمن الصيغة.

أحد الآثار المهمة المستمدة من هذه المبادئ هو أنه، بافتراض بقاء جميع العوامل الأخرى ثابتة (على سبيل المثال، ${\displaystyle Q}$ و ${\displaystyle \mu }$)، سيحقق القمر الأكبر قفل المد والجزر بسرعة أكبر من القمر الأصغر الذي يدور على مسافة مكافئة من كوكبه. يحدث هذا لأن كتلة القمر الصناعي ${\displaystyle m_{s}\,}$، مقياس بمكعب نصف قطره، ${\displaystyle التعليق التوضيحي>$. يمكن ملاحظة مثال توضيحي لهذه الظاهرة داخل نظام زحل: يظل هايبريون مغلقًا بشكل غير مدي، في حين أن إيابيتوس الأكبر بكثير، على الرغم من دورانه على مسافة أكبر، يُظهر قفل المد والجزر. ومع ذلك، فإن هذه المقارنة معقدة بسبب حقيقة أن هايبريون يتعرض أيضًا لاضطرابات جاذبية كبيرة من القمر القريب تيتان، مما يؤدي إلى دوران فوضوي.

قد تظهر الصيغ المذكورة أعلاه لحساب المقياس الزمني لقفل المد والجزر معلومات غير دقيقة تمتد إلى عدة مراتب من حيث الحجم، ويرجع ذلك أساسًا إلى إغفالها الاعتماد على التردد المرتبط بـ ${\displaystyle k_{2}/Q}$. علاوة على ذلك، قد لا تكون هذه النماذج قابلة للتطبيق على الأنظمة الثنائية اللزجة، مثل النجوم الثنائية أو الكويكبات المكونة من ركام، حيث تخضع ديناميكيات الدوران والمدار في الغالب إلى اللزوجة الجوهرية بدلاً من صلابتها.

الأجرام السماوية المقيدة مديًا والتي تم تحديدها

ضمن النظام الشمسي

جميع الأجرام السماوية المذكورة لاحقًا تكون مغلقة مديًا؛ ومع ذلك، باستثناء عطارد، فإنها تظهر أيضًا دورانًا متزامنًا. على الرغم من أن عطارد مقفل مديًا، إلا أنه لا يحافظ على دوران متزامن.

أنظمة الكواكب الخارجية

• إن المنهجيات السائدة للكشف عن الكواكب الخارجية، وتحديدًا قياس الضوء العابر وقياسات السرعة الشعاعية، تمتلك بطبيعتها تحيزًا رصديًا يفضل تحديد الكواكب القريبة من نجومها المضيفة. وبالتالي، فإن 85% من الكواكب الخارجية المكتشفة تقع داخل منطقة قفل المد والجزر، مما يعيق بشكل كبير إجراء تقييم دقيق للانتشار الحقيقي لهذه الظاهرة. والجدير بالذكر أن تاو بوتيس قد تأكد أنه مقيد مديًا مع كوكبه العملاق الذي يدور حوله بشكل وثيق، تاو بوتيس ب.

الأجرام السماوية من المحتمل أن تكون مغلقة مديًا

النظام الشمسي

يُفترض أن عددًا من الأقمار تكون مغلقة مديًا، وهو استنتاج تم استخلاصه من مقارنة الوقت المقدر اللازم للجسم لتحقيق قفل المد والجزر مع المدة التي حافظ فيها على مداره الحالي. بالنسبة لمعظم أقمار الكواكب، تكون هذه المدة المدارية مماثلة لعمر النظام الشمسي. ومع ذلك، تظل بيانات الدوران النهائية لهذه الأقمار المحددة غير كافية أو غير معروفة. وتشمل هذه:

من المحتمل أن تكون أقمار زحل مغلقة مديًا:

من المحتمل أن تكون أقمار أورانوس مغلقة مديًا:

من المحتمل أن تكون أقمار نبتون مغلقة مديًا:

الكائنات التي يحتمل أن تكون مقفلة بشكل متبادل:

• أوركوس وفانث

أنظمة خارج المجموعة الشمسية

• من المفترض أن تكون الكواكب الخارجية Gliese 581c وGliese 581b وGliese 581e مقيدة مديًا مع نجمها المضيف Gliese 581.
• تعتبر جميع الكواكب الموجودة في نظام TRAPPIST-1 مرشحة محتملة لقفل المد والجزر.

يشير الحفاظ على الزخم الزاوي إلى كمية فيزيائية محفوظة، تمثل المكافئ الدوراني للزخم الخطي. الصفحات التي تعرض أوصاف مختصرة لأهداف إعادة التوجيه

• حفظ الزخم الزاوي - الكمية الفيزيائية المحفوظة؛ التناظرية الدورانية للزخم الخطيالصفحات التي تعرض أوصافًا قصيرة لأهداف إعادة التوجيه
• تثبيت تدرج الجاذبية هو أسلوب يستخدم لتحقيق الاستقرار والتحكم في اتجاه المركبات الفضائية المتنوعة.
• تصف آلية كوزاي ظاهرة تؤثر على الديناميكيات المدارية للنظام الثنائي.
• يشير الرنين المداري إلى تفاعل الجاذبية المتبادل المنتظم والدوري بين الأجرام السماوية التي تدور حولها.
• تشير صلاحية الكوكب للسكن إلى الدرجة المحددة التي يتمتع بها الكوكب بالظروف المناسبة لدعم الحياة.
• يصف الدوران المتزامن الزائف حالة التزامن القريب بين دورة الجسم ودورانه، والتي يتم ملاحظتها بشكل خاص في الحضيض.
• يحدد حد روش نصف القطر المداري الذي يكون فيه القمر الصناعي عرضة للتفكك بسبب قوى الجاذبية الأولية للجسم.
• يتميز المدار المتزامن بأن الفترة المدارية للجسم الفلكي تعادل متوسط فترة دورانه.
• يعد تسارع المد والجزر ظاهرة طبيعية تعمل بمثابة السبب الكامن وراء قفل المد والجزر.
• يصف الدوران حول محور ثابت نوعًا محددًا من الحركة.

المراجع