Синхронные луны

Мы привыкли к нашей Луне. И к звездам. Они для нас движутся так, как будто скользят по небу. Собственно говоря, многие века люди полагали что так оно и есть. Расхождение было лишь в том, плоская Луна или это конус, скользящий круглым торцом по стеклянному небосводу. Потом конечно разобрались, что Луна так движется потому, что повернута к нам строго одной стороной.

Из-за того, что орбита Луны лежит не строго перпендикулярно оси вращения Земли, она нам видна чуть-чуть немножко с разных сторон. Это явление называется либрацией, выглядит примерно так:

На анимированной картинке сведено изображение Луны как если бы она была видна в течении месяца с одной точки.

В целом же усредненное движение таково, что Луна повернута к нам одной стороной и движется с угловой скоростью совпадающей с угловой скоростью движения по орбите вокруг Земли.

Когда об этом факте узнают и спрашивают у более знающих товарищей "А почему?" то в ответ обычно следует или "Так совпало" или "Не знаю". И очень мало когда в ответе идет что-то о приливных явлениях, останавливающих вращение.

Легенда о приливных явлениях конечно имеет право на жизнь, эти явления как таковые безусловно существуют и должны существовать при вращении спутника. Вопрос лишь в том, объясняют ли они синхронизацию.

Приливные явления должны тормозить вращающийся спутник. Вращающийся. Это важно. То есть если объяснять приливными явлениями то надо предполагать что спутник вращался. Но чем слабее вращение тем слабее и приливные силы. И при слабом вращении торможение приливными силами слабое. В некотором роде чем меньше расхождение угловой скорости собственного вращения и орбитального, тем меньше торможение. И убывание должно быть примерно логарифмическим. То есть асимптотическим. То есть ни торможение ни расхождение вращений никогда не должны закончиться. То есть полного торможения приливными силами не добиться.

Если положить, что начальное вращение у Луны было, то у него с какой-то долей вероятности должно было быть и вращение, направленное на Землю, и на такое вращение не должны действовать никакие приливные силы. Но такого вращение нет и никакого объяснения для его отсутствия тоже нет.

Обычно это явление объясняется словами "совпало", "чудо", "необычно" и прочими эпитетами из рубрики "продолжения мысли нет".

А мы попробуем посмотреть, а что там у других планет с их лунами? И получается такой список свойств лун других планет:

Земля

Луна - синхронизирована

Марс

Фобос, Деймос - синхронизированы

Юпитер

Ио, Европа, Ганимед, Каллисто - синхронизированы

Сатурн

Титан, Мимас, Энцелад, Тефия, Диона, Рея, Япет - синхронизированы

Уран

Миранда, Ариэль, Умбриэль, Титания, Оберон - синхронизированы

Нептун

Тритон - синхронизирован

Плутон

Харон - синхронизирован

Это список крупных лун своих планет, без упоминания мелких. У Сатурна все кольцо состоит по сути из мелких спутников, это по большей части массив льдин.

Получается так, что в нашей звездной системе, состоящей из Солнца, планет, их спутников, астероидов и периодических комет, ВСЕ крупные спутники или луны синхронизированы. Не только одна Луна, а все крупные луны. Так, например, у Плутона есть мелкие спутники, Гидра, Никта, Кербер, Стикс, но они мелкие и не синхронизированы.

В отношении Плутона и Харона синхронизация выполняется не только для Харона по отношению к Плутону но и для Плутона по отношению к Харону - они ОБА синхронизированы друг с другом и всегда повернуты друг к другу одной стороной.

Ситуация выглядит так, что синхронизация спутника коррелирует или с массой или с отношением масс спутника и планеты. Сами планеты являются спутниками Солнца. Если бы синхронизация была вызвана самой величиной массы, то планеты также могли быть синхронизированы. Для меня наиболее вероятна гипотеза о том, что синхронизация коррелирует именно с отношением масс, если масса больше некоей критической.

Полагаю, что тайна синхронизации не объясняется приливными силами, и требует раскрытия.