Недавнее открытие небольшого объекта PN7, движущегося по орбите, синхронизированной с земной, вновь привлекло внимание к феномену квазилун, пишет National Geographic. Это малые тела, которые сопровождают планету, хотя и обращаются вокруг Солнца.
До нынешнего лета PN7 ускользал от наблюдателей, десятилетиями оставаясь в особой орбитальной конфигурации. Когда профессор Университета Мэриленда Бен Шарки услышал о находке, он только отметил: «О, здорово, еще один». По его словам, PN7 — лишь очередной объект в длинной серии подобных тел, сопровождающих Землю.
Квазилуны движутся по петлеобразным орбитам: то опережают Землю, то отстают, создавая иллюзию обращения вокруг нее. У планеты есть и минилуны — объекты, которые действительно временно захватываются земной гравитацией, проводят на орбите месяцы и вновь уходят в межпланетное пространство. Ни один из этих спутников не сопоставим с Луной ни по размерам, ни по яркости. Их удается разглядеть лишь с помощью мощных телескопов, способных фиксировать слабые отражения солнечного света. Тем не менее каждое открытие напоминает: рядом с Землей больше попутчиков, чем кажется.
Как устроены квазилуны и минилуны
Такие объекты известны не только у Земли: первый квазиспутник Венеры был обнаружен в 2002 году. PN7 увеличил число земных квазилун как минимум до семи, хотя реальное количество, вероятно, выше. Эти тела входят и выходят из синхронизации с планетой из-за гравитационных совпадений, испытывая слабые «подтягивания» со стороны Земли. Размеры известных объектов находятся в диапазоне 30-300 метров; PN7 по предварительным оценкам — один из самых малых.
Обнаруженный в августе обсерваторией Pan-STARRS, PN7 сопутствует Земле примерно с середины 1960-х годов и, по расчетам, изменит орбиту в 2083 году. Сроки таких связей различаются. Например, объект Камоалева, открытый в 2016 году, удерживает статус квазилуны уже около ста лет и сохранит его еще примерно три столетия. Минилуны формируются по похожему принципу, но в их случае Земля действительно захватывает тело. Эти объекты проводят на орбите меньше года и быстро улетают из-за нестабильности траекторий. За все время астрономы наблюдали лишь четыре минилуны. Последняя из них была размером с автобус и покинула планету в прошлом году.
Большинство минилун чрезвычайно малы и с трудом обнаруживаются. Как отмечает астроном Университета Турку Григорий Федорец, Земля, вероятно, всегда удерживает хотя бы один объект размером около метра, а другие оценки допускают наличие пяти-шести таких тел.
Что такое «луна»
Определить, что именно считать спутником, непросто: у астрономического сообщества нет формальных критериев. Некоторые минилуны сопоставимы с валунами, а отдельные квазилуны по размеру как колесо обозрения. В 2018 году исследователи сообщили о двух «призрачных лунах» — облаках пыли, движущихся рядом с Луной.
«Если облако состоит из множества частиц, считать ли его одной луной или сотней тысяч?» — задается вопросом Шарки.
Однако именно такие объекты делают космическую динамику наглядной. Профессор Планетологического института Аризоны Кэт Волк отмечает, что ученые, изучающие внутреннюю область Солнечной системы, могут наблюдать полный цикл движения малых тел. Ее объекты за Нептуном не успеют сделать даже одного оборота вокруг Солнца за человеческую жизнь, тогда как траектории квазилун меняются ощутимо быстрее. По ее словам, это создает «наглядный реальный пример орбитальной динамики».
Происхождение космических попутчиков Земли
Сценарии возникновения квазилун остаются предметом изучения. Они могут быть околоземными астероидами, некогда принадлежащими главному поясу между Марсом и Юпитером, откуда их выбил гравитационный эффект Юпитера.
Возможно и лунное происхождение: отдельные фрагменты, выбитые ударами других тел, могли сформировать часть таких объектов. Исследование Камоалевы показало, что ее состав напоминает лунный реголит больше, чем материалы известных астероидов. Последние минилуны тоже демонстрировали признаки лунного происхождения. Выяснить природу Камоалевы поможет китайская миссия: ее зонд должен достигнуть объекта следующим летом, взять образцы породы и доставить их на Землю.
Есть и третья гипотеза: квазилуны — остатки древней популяции астероидов, сформировавшихся рядом с Землей в ранний период существования Солнечной системы. Как отмечает Шарки, эти теории не исключают друг друга: новые и прошлые спутники планеты могут происходить сразу из нескольких источников.
Новое поколение инструментов — новые находки
Наблюдательные возможности телескопов только недавно достигли чувствительности, позволяющей фиксировать столь малые тела. Астрономы ожидают, что будущие проекты, включая Обсерваторию Веры Рубин, выявят множество новых объектов. По словам Федорца, изучение таких тел — это продолжение небесной механики, дисциплины, которая когда-то изменила представление людей о положении Земли во Вселенной. Новые минилуны, конечно, не приведут к научной революции, но демонстрируют, что космос непрерывно развивается, а гравитация меняет конфигурацию даже в ближайшем окружении.
Одно остается неизменным: Земля не способна надолго удержать вторую полноценную луну. Для этого потребовалось бы столкновение с крупным объектом планетарного масштаба. Но появление временных попутчиков вроде PN7 продолжится.
PS: Ставьте лайк и подписывайтесь на «Ведомости» в Telegram и MAX