천문학 관점에서 조석고정이라는 상태나 현상이 잘 발생할 수 있는 행성과 위성의 상관관계는?

Question

우주 천문 분야에서

조석 고정이라는 개념은 아주 중요한 것으로 아는데요

어떤 천체가 더 큰 천체를 공전하는 과정에서

큰 천체보다 작은 천체의 공전주기와 자전주기가 같아지는 현상을 말하는데요

조석고정이 되면

결국 작은 천체는 큰 천체에게 한쪽면 만을 영훤히 보여주게 되는 현상이 발생합니다.

멀리 갈 것도 없고

지구에서 보는 달이 조석고정이라고 보면 되는데요.

기본적으로 이 조석고정이 되는 원리는 기조력 때문인 것이라고 듣긴 했습니다만

이 조석고정이 잘 발생하기 위해서는

그럼 행성과 위성 내지는

항성과 행성의 상관관계는 어떤 조건을 가져야 이게 발생하게 되나요?

Answer 1

천체가 공전하는 대상에게 항상 같은 면만을 보여주는 것이 조석고정이지요. 자전주기가 공전주기가 되는 상태인데 달이 대표적입니다. 조석고정은 두 천체가 서로 중력을 주고 받을때 가까운 쪽과 먼 쪽 사이의 중력 차이로 천체가 조금 변형되게 되는데 이로 인하여 조석 융기가 생기고 융기와 자전 운동 사이의 마찰이 천천히 자전 속도를 눚춰주고 시간이 지나면 자전 속도가 공전 속도와 같아지게 디ㅗ며 조석 고정 상태에 도달하게되는 것이지요. 조석고정이 잘 발생하기 위해선 작은 천체가 큰 천체 가까이 있어야 하고 작은 천체의 내부가 유동적이거나 가열된 상태여야 하며, 공전 시간이 충분히 오래되고, 작은 천체가 가벼울수록 더 잘 고정되게 됩니다. 공전궤도가 원에 가까울수록 안정적이게 되는 것이지요. 조석고정된 행성은 항상 같은 면만을 노출시켜 한쪽은 뜨겁고 한쪽은 차가운 극단적인 환경을 나타내게 하며 외계 행성 탐사에서 조석고정 여부는 생명체의 존재 가능성을 엿볼수 있는 좋은 변수가 되기도 하지요!