Мини-луны Земли могли прилететь из гораздо более близкого места, чем считалось

Новое исследование пришло к выводу, что мини-спутники Земли могли появиться не из пояса астероидов, как думали ученые ранее, а из источника, расположенного гораздо ближе к нам. Исследование доступно на сервере препринтов arXiv и будет опубликовано в журнале Icarus.

Мини-луны — это небольшие астероиды или кометы, которые могут быть захвачены гравитацией планеты, временно вращаясь вокруг нее, пока они не будут снова выброшены на свой путь вокруг Солнца. Время от времени у Земли появляется новая луна-компаньон — например, 2022 NX 1 стала мини-луной в 1981 и 2022 годах — и у нас появляется возможность рассмотреть их вблизи. 

В августе прошлого года число лун, вращающихся вокруг Земли, временно удвоилось, правда, с низкой начальной точки «одна», что дало астрономам возможность рассмотреть их поближе. Когда они это сделали, объект, названный 2024 PT5, оказался удивительно похожим на Луну.

«Наши спектроскопические результаты по составу поверхности 2024 PT5 не являются окончательными из-за отсутствия спектров отражения в ближнем инфракрасном диапазоне, но они указывают на лунное происхождение», — пишут ученые. «Мы подтверждаем, что 2024 PT5 — это естественный объект с видимым спектром, соответствующим спектру астероида типа Sv, хотя его также можно классифицировать как лунную морскую брекчию».

Короче говоря, они считали, что наша мини-луна может быть частью настоящей Луны, выброшенной в космос в результате удара, прежде чем отправиться в свое собственное путешествие по Солнечной системе.

Это довольно удивительно, учитывая, что астрономы ранее предполагали, что пояс астероидов был источником этих временных естественных спутников. Новая команда исследовала, является ли идея лунного выброса правдоподобной для создания этих мини-лун и других временно связанных объектов [TBO], которые остаются в пределах трех радиусов Земли от нашей родной планеты.

«Недавние исследования показали, что лунные выбросы могут выходить на квазиспутниковые орбиты. В частности, (469219) Камоалева — это астероид диаметром ~ 50 м со спектром, соответствующим выветренному в космосе лунному базальту. Обе статьи предполагают, что он не только произошел с поверхности Луны, но и может быть связан с образованием кратера Джордано Бруно диаметром ~ 22 км в течение последних 1–10 млн лет», — пишет группа в своей готовящейся к публикации статье. «Если это так, то вполне вероятно, что в будущем будет идентифицировано гораздо больше квазиспутников со спектрами, похожими на лунные».

Моделируя выбросы с Луны после столкновений, они обнаружили, что ТВО могут образовываться часто, предполагая, что около 20 процентов из них могут соответствовать определению мини-луны. 

«В целом, доля быстрых и отсроченных TBO быстро уменьшается со скоростью выброса частицы, за исключением того, что доля отсроченных TBO увеличивается со скоростью выброса, которая немного превышает скорость выхода с Луны, предположительно потому, что большинство едва вырвавшихся на свободу объектов быстро связываются», — объясняет группа. «По сути, все выбросы со скоростью запуска, едва превышающей скорость выхода с Луны, быстро связываются, в то время как максимальная доля для задержанных TBO составляет ∼ 0,56. Небольшая доля выбросов с более высокими скоростями запуска может быть связана в течение длительного времени после выброса, предположительно, потому, что гравитационные возмущения всех других массивных объектов в интеграции изменяют их гелиоцентрические орбиты, так что они в конечном итоге могут стать TBO в системе Земля-Луна».

Хотя это интересно и, возможно, объясняет, почему мини-луны имеют состав, похожий на состав луны, для подтверждения или опровержения этой идеи потребуются дальнейшие наблюдения за этими объектами. Знание того, сколько из них пришло из пояса астероидов, а сколько с Луны, может помочь нам лучше понять, например, как образуются кратеры на Луне и сколько материала обменивается между Луной и Землей.