La réponse à cela est certainement les forces de marée, mais cela n'explique pas le mécanisme exact de la façon dont les forces de marée entraînent un verrouillage de marée , c'est-à-dire un corps en orbite montrant la même face au corps central en orbite en raison du taux de rotation et de la révolution taux étant égal. Je vais décrire ce mécanisme en utilisant le système Terre-Lune pour que je puisse être spécifique, mais il s'applique également à n'importe quel système.
Pour commencer, les forces de marée sont le résultat de forces gravitationnelles différentielles à travers la masse répartie d'un corps. La Lune n'est pas une masse ponctuelle, elle a une taille étendue. La force de gravité sur la Lune par la Terre dépend de la distance (tout comme la force de gravité pour quoi que ce soit). Cela signifie que du côté de la Lune orienté vers la Terre, la force de gravité est plus forte et que vous progressez à travers la Lune vers le côté opposé à la Terre, la force de gravité s'affaiblit. Cela signifie que le côté face à la Terre de la Lune est tiré plus fort et plus près de la Terre tandis que le côté opposé à la Terre, tout en étant tiré vers la Terre, n'est pas tiré aussi fortement ou aussi près. En fin de compte, cela entraîne la déformation de la Lunede telle sorte qu'elle devient légèrement oblate et s'étire en direction de la Terre. Cette flexion de la surface est connue sous le nom de marées.
Supposons maintenant que la Lune n'est actuellement pas verrouillée par la marée avec la Terre, et tourne en fait un peu plus vite qu'elle n'en orbite. La Terre provoque des marées sur la Lune et la Lune tourne sur son axe. Les marées, causées par les forces de marée, veulent rester alignées avec la ligne Terre-Lune puisque c'est la direction dans laquelle les forces de marée sont appliquées. Cependant, il faut du temps et beaucoup d'énergie pour déformer la Lune. Une fois que la Lune est déformée, elle va tourner et essayer de tirer cette déformation de marée avec elle, déplaçant efficacement le renflement de marée en avant de la ligne Terre-Lune. La Terre applique toujours la force de marée le long de cette ligne Terre-Lune pour essayer de ramener le renflement de marée en ligne. Cette force constante essayant de tirer le renflement de marée vers l'arrière (ou vers l'avant si la Lune tourne trop lentement) permet un transfert d'élan pour ralentir la Lune (ou encore, l'accélérer si elle est trop lente). Le point principal ici est que le verrouillage des marées est un état d'équilibre parce que si la Lune tourne trop lentement ou trop vite, la Terre essayant de tirer le renflement des marées dans la ligne Terre-Lune changera le taux de rotation de la Lune jusqu'à ce qu'elle devienne de marée fermé à clé. Une fois qu'il est verrouillé par la marée, ce renflement de marée sera toujours le long de la ligne Terre-Lune et cette force disparaîtra. la Terre essayant de tirer le renflement de marée dans la ligne Terre-Lune changera le taux de rotation de la Lune jusqu'à ce qu'elle se verrouille en marée. Une fois qu'il est verrouillé par la marée, ce renflement de marée sera toujours le long de la ligne Terre-Lune et cette force disparaîtra. la Terre essayant de tirer le renflement de marée dans la ligne Terre-Lune changera le taux de rotation de la Lune jusqu'à ce qu'elle se verrouille en marée. Une fois qu'il est verrouillé par la marée, ce renflement de marée sera toujours le long de la ligne Terre-Lune et cette force disparaîtra.
Cela couvre cependant environ la moitié de la réponse. Lorsque vous essayez de verrouiller la Lune sur la Terre, vous devez considérer deux périodes. Le premier, discuté dans le paragraphe précédent, est le temps de rotation de la Lune autour de son axe. L'autre est le temps de révolution de la Lune autour de la Terre. Les deux doivent correspondre. Le paragraphe précédent décrit comment le temps de rotation de la Lune autour de son axe pourrait être affecté, mais il existe également un moyen d'affecter le temps de révolution de la Lune autour de la Terre. Heureusement, c'est par un mécanisme presque identique à celui ci-dessus. En effet, la Lune provoque également des renflements de marée sur la Terre et puisque la Terre tourne, ces renflements de marée ne seront pas directement alignés avec la ligne Terre-Lune. Ce renflement de marée non aligné sur la Terre agit pour transférer de l'énergie à la vitesse orbitale de la Lune, le faisant accélérer ou ralentir. Soit dit en passant, grâce à la conservation de la quantité de mouvement angulaire, cela amène nécessairement la Lune à s'éloigner de nous à un rythme faible mais persistant.
En résumé, les forces de marée provoquent un blocage des marées, mais cela se produit par des forces complexes et lentes sur une longue période affectant à la fois la vitesse orbitale de la Lune et la vitesse de rotation jusqu'à ce qu'un équilibre soit trouvé. Cet équilibre est le verrouillage des marées.