Sinkrona rotacija, također poznata kao zarobljena rotacija ili plimno zaključavanje, fizički je fenomen u astronomiji gdje se manje tijelo koje kruži oko drugog rotira oko svoje osi u otprilike istom vremenu potrebnom da dovrši jednu orbitu oko većeg tijela. To uzrokuje da jedna strana satelita u orbiti uvijek bude okrenuta prema tijelu oko kojeg kruži. Jedan od najočitijih primjera za to je način na koji Mjesec kruži oko Zemlje za otprilike 27 dana i dovrši revoluciju oko vlastite osi za isto vrijeme.
Iako je Mjesečeva orbita orbita sinkrone rotacije, to nije savršeno. To je uglavnom zbog činjenice da je Mjesečeva orbita oko Zemlje eliptičnog oblika, a ne savršeno kružnog oblika. Kada je Mjesec u svom apogeju, ili najdaljoj udaljenosti od Zemlje od 252,499 406,357 kilometara, njegova je revolucija nešto brža od njegove orbite. To otkriva dodatnih 8° geografske dužine njegove zapadne hemisfere.
Kada je u svom perigeju, ili najbližoj udaljenosti od Zemlje od 221,699 356,790 kilometara, njegova je revolucija nešto sporija od orbite. To otkriva 8° stupnjeva geografske dužine njegove istočne hemisfere. Mjesec se također nalazi oko 5° izvan ravnine zemljine ekliptike, odnosno izravne linije koju Zemlja zauzima u orbiti oko Sunca, što otkriva dodatnih 7° površine polarne geografske širine tijekom orbite oko Zemlje.
Dok se vjeruje da je većina mjeseci u našem Sunčevom sustavu trenutno u sinkronoj rotaciji oko svojih matičnih tijela, jedna značajna iznimka je mjesec Hyperion, koji kruži oko planeta Saturna. Hiperion je mjesec nepravilnog oblika koji je najbliži objekt u svemiru masivnom Titanu, najvećem mjesecu Saturna, koji je veći od planeta Merkura. Titan i Hiperion su zaključani u orbitalnoj rezonanciji, utječući na orbite jedni drugih oko Saturna tako da za svake četiri Saturnove orbite koje Titan napravi, Hiperion napravi tri.
Svemirska letjelica Cassini izmjerila je Hyperionovu orbitu u bliskim preletima Mjeseca 2005. godine. Misija je utvrdila da se Hyperion rotira između 4.2 i 4.5 puta brže nego što bi bila sinkrona brzina za njega. Hiperionova orbita je opisana kao kaotična jer se mijenja njegova revolucija oko vlastite osi, što znači da nema određeni ekvator ili polove. Stoga je njegov položaj oko Saturna u bilo kojem trenutku nepredvidiv.
Kada dva tijela u svemiru dijele blisku blizinu jedno drugom i slične fizičke veličine, oboje imaju tendenciju dijeliti i sinkrone orbite jedno oko drugog. To vrijedi za patuljasti planet Pluton i njegov najveći mjesec Haron, koji je samo 12,000 790 milja od Plutona. Mjesec Charon je 1,270 milja (1,440 kilometara) u promjeru, što ga čini nešto više od polovice veličine samog Plutona s promjerom 2,320 milja (XNUMX kilometara).
I Pluton i njegov mjesec Haron okreću se oko svoje osi za otprilike 6.3 dana, pri čemu svaki uvijek drži istu stranu površine okrenutu jedan prema drugome. Ovo je fenomen koji će jednog dana i Zemlja učiniti s Mjesecom. Ove jedinstvene karakteristike dovele su do toga da je sustav Pluton-Charon označen kao dvostruki planet.
Drugi sustavi osim planeta i mjeseca također mogu prikazati sinkronu rotaciju. Poznato je da su određene binarne zvijezde u galaksiji Mliječni put, dvije zvijezde zatvorene u orbiti jedna oko druge, u sinkronoj rotaciji. Kanadski svemirski teleskop Microvariability & Oscillations of Stars (MOST), lansiran 2003., dizajniran je da to istraži.
MOST je otkrio da je zvijezda Tau Bootis, otprilike 50 svjetlosnih godina od Zemlje, zaključana u sinkronoj rotaciji s tau Bootis b, masivnim planetom oko 7 do 8 puta većim od Jupitera koji kruži oko Tau Bootis. Budući da je 100 puta bliži svojoj matičnoj zvijezdi nego što je Jupiter suncu, tau Bootis b kruži oko svog sunca svaka 3.3 dana, a ista strana površine zvijezde uvijek je okrenuta prema planetu. Znanstvenici teoretiziraju da bi mnoge zvijezde zapravo mogle biti uključene u takvo plimno zaključavanje s velikim planetima u orbiti koji su blizu. Međutim, vjerojatno je da su ovi planeti u orbitama koje se raspadaju, što sugerira njihova blizina zvijezdama.