한자 : 同週期自轉
영어 : Synchronous rotation
1 개요
동주기 자전이란, 모체 주위를 공전하는 천체가 공전과 같은 주기로 자전을 하는 현상을 말한다. 이러한 운동을 하려면 천체는 모체에게 항상 한 쪽 면만을 보이면서 자전을 해야하며, 중학교 교과과정을 마친 사람이라면 알겠지만 달이 이러한 운동을 하기 때문에 지구에선 늘 달의 앞면만 보인다.
2 상세
'조석 고정(潮汐固定, Tidal locking)'이라고도 한다.
모체의 조석력에 의해 그 모체를 도는 천체의 모양은 타원체로 변형되게 되는데, 이때 장축(타원의 가장 긴 부분)이 모체와 그 천체를 연결하는 선을 벗어나면 모체의 중력에 의한 회전력이 작용한다. 이러한 현상이 계속되어 결국 모체를 도는 천체는 조석은 모체 쪽으로 고정되고, 따라서 공전주기와 자전주기가 같아지게 되는 것이다.
위의 개요에서 일반적인 서술을 하였으나, 사실 동주기 자전을 하는 천체는 태양계 내에선 위성들 밖에 없다. 동주기 자전을 하는 행성은 없다. 만약 지구가 동주기 자전을 한다면 헬게이트일 것이다. 한 쪽 면만 태양을 바라보니까 그 쪽은 영원히 낮이고, 반대쪽은 영원히 밤이 되어서 두 반구 간의 기온차에 의해 기후 격변이 일어날 것이고, 태양을 등진 쪽은 광합성을 하지 못해 식물이 자라지 못하고 그렇게 되면 생태계가 개발살이 나면서.... 그리고 지구는 멸망했다
3 예시
동주기 자전을 하는 것으로 유명한 천체는 달이다. 그래서 지구에선 항상 달의 앞면만 보인다.
사실 달 뿐만 아니라 거의 모든 행성의 위성들은 동주기 자전을 한다. 달을 포함한 일부 위성들만의 특성이 아니다.
동주기 자전을 하지 않는 위성은 대부분 역행방향[1]으로 공전을 하는 위성들이며, 그마저도 현재 확인된 것들 중에서는 포에베와 네레이드 이 두 개 밖에 없다.[2] 순행방향으로 공전하는 위성들 중에 동주기 자전을 하지 않는 위성은 토성의 위성인 하이페리온 딱 한 개만 확인되었다.[3]
태양계 내의 행성들은 동주기 자전을 하지 않지만 다른 행성계에서는 동주기 자전을 할 것이라 추측되는 행성들이 몇 개 있다. 글리제 581의 행성들이 동주기 자전을 할 것으로 추측된다.
대부분의 쌍성들도 서로 동주기 자전을 할 것이라고 추측된다.