Wie kommt "gebundene Rotation" zustande?
Ich habe schon häufiger von Planeten oder Monden (wie auch unser Mond) gehört, die ihren jeweiligen Stern oder Planeten in "gebundener Rotation" umkreisen. Das bedeutet, dass der Planet/Mond sich, während er den Stern/Planet ein mal umkreist, auch ein mal um die eigene Achse dreht. Somit zeigt, wie bei unserem Mond, immer die gleiche Seite zum jeweiligen Stern/Planeten. Wenn man sich aber überlegt, wie viele verschiedene Möglichkeiten es für das Verhältnis zwischen Umlaufbahn und Rotation um die eigene Achse gibt, erscheint das Phänomen der gebundenen Rotation doch schon sehr unwahrscheinlich. Also frage ich mich welche Faktoren dazu führen, dass dieses Phänomen zustande kommt.
Danke im Vorraus :)
3 Antworten
Hier ist der Mechanismus beschrieben: https://en.wikipedia.org/wiki/Tidal_locking#Mechanism
Kurz zusammengefasst: Das Gravitationsfeld der Erde ist auf der gegenüberliegenden Seite des Mondes etwas schwächer als auf der uns zugewandten Seite (da es mit dem Abstand von der Erde abnimmt). Also wird der Mond etwas in radialer Richtung auseinandergezogen. Stichwort ist hier "Gezeitenkräfte", die Gezeitenkräfte des Mondes, die auf die Erde wirken, verformen genauso (nur viel schwächer) auch die Erde, allerdings ist der Effekt bei Wasser viel besser sichtbar als bei Gestein, wir beobachten ihn also als Ebbe und Flut.
Wenn die Eigenrotation des Mondes nun noch nicht in Phase mit seiner Rotation um die Erde ist, dann müssen die von den Gezeitenkräften erzeugten Buckel um den Mond rotieren. Diese Verschiebung des Buckels führt zu Reibung im Inneren des Monds, die seine Rotation so lang verlangsamt, bis der Buckel sich nicht mehr bewegt - der Mond hat sich mit der Erde synchronisiert.
Hallo,
hier ist das gut erklärt:
https://www.weltderphysik.de/thema/hinter-den-dingen/astronomiefakten/gebundene-rotation-des-mondes/
Irgendwann kann es sogar zu einer doppelt gebundenen Rotation zwischen Erde und Mond kommen.
Dann dreht auch die Erde dem Mond immer dieselbe Seite zu, was bedeutet, daß der Mond nur noch von einer Erdhälfte aus sichtbar sein wird.
Herzliche Grüße,
Willy
Die gebundene Rotation kommt immer dann zustande, wenn es eine stabilisierende Kraft gibt, die eine freie Rotation verhindert.
Wenn du z.B. an einen Ball eine Schnur klebst und den Ball um dich herumwirbelst, kann der nicht mehr frei rotieren, weil ihn die Seilkraft dazu zwingt, immer die selbe Stelle, an der das Seil befestigt ist, in deine Richtung zu zeigen.
So ist es auch beim Mond. Der ist nicht ideal rund sondern leicht tropfenförmig, sodass sein Schwerpunkt, an dem die Gravitation angreift, nicht im Rotationsmittelpunkt liegt sondern ein paar Kilometer davor von uns aus gesehen. Daher zieht die Gravitation immer den Schwerpunkt in Richtung Erde, wodurch dann die gebundenen Rotation zustande kommt.