Ликбез RnD.CNews: сколько на самом деле у Земли спутников?

Луна – это единственный спутник, обладающий тремя уникальными характеристиками: естественное происхождение, твердость и постоянство. Все остальные объекты на орбите Земли обладают одним или двумя из этих свойств.

Считается, что Луна появилась 4,4 миллиарда лет назад, когда Земля столкнулась с протопланетой Тейей. В космос улетели большие куски земной коры, и некоторые их них соединились и образовали Луну. В статье 2022 года, опубликованной в The Astrophysical Journal Letters, ученые предположили, что для объединения каменных обломков в единый космический объект потребовалось всего несколько часов.

Поиск дополнительных спутников нашей планеты начался в XVIII веке, когда ученые принимали за них метеориты и болиды. В XIX веке астрономы дважды находили новые спутники Земли: в 1846 году это сделал Фредерик Пти, а в 1898 году – Георг Вальтемат. В обоих случаях открытие не подтвердилось. В XX веке естественные сателлиты искали ученые Уильям Пикеринг и Клайд Томбо, но они пришли к выводу, что аналогов Луны не существует. 

Зато в процессе поисков второй Луны ученые обнаружили другие варианты спутников Земли.

1. Временные спутники

Иногда пролетающие мимо астероиды попадают в гравитационное поле земли и начинают вращаться на ее орбите, но через некоторое время возвращаются в космос. Астрономы регулярно наблюдают появление и исчезновение таких лун.

Например, астероид 2006 RH120 диаметром около 6 м оказывается на орбите Земли примерно каждые двадцать лет. В последний раз он находился там с сентября 2006 по июнь 2007 года и снова должен приблизиться в 2028 году.

Однако, не все такие спутники оказываются естественными: так, астероид 2020 CD3, обнаруженный в 2020 году, оказался остатками ракетного ускорителя 1960-х гг.

Бывают и курьезные «открытия»: в 2015 году была обнаружена новая временная луна, но уже через 13 часов выяснилось, что это космический телескоп Gaia.  

2. Квазиспутники

Также у Земли есть семь квазиспутников: Круитни, Камоалева, Дуэнде, 2003 YN107, 2004 GU9, 2010 SO16 и Троянский спутник 2010 TK7.

На самом деле эти космические тела обращаются вокруг Солнца, но их орбита совпадает с земной, и потому они всегда находятся рядом с нашей планетой. 

Одним из самых интересных является Камоалева, который стал квазиспутником около ста лет назад и предположительно будет двигаться вместе с Землей в течение ближайшего миллиона лет.

Камоалева движется не только вокруг Солнца, но и вокруг Земли по траектории, напоминающей штопор.

3. Облака Кордылевского

Земля и Луна образуют систему космических тел, в которой существует общая гравитация. В пространстве между этими объектами есть области центростремительной силы, называемые точками Лагранжа. 

В этих местах под действием гравитации могут собираться более мелкие звездные объекты. В случае с Землей скопления космической пыли есть в точках Лагранжа L4 и L5, которые образуют с Землей равносторонний треугольник. Затем облака выстраиваются на одной линии с Землей и движутся по орбите вокруг Солнца вместе с ней.

Такие скопления называют троянами, «лунами-призраками», но официальное их название – облака Кордылевского, по имени ученого Казимежа Кордылевского, впервые наблюдавшего их в 1956 году. Это открытие оставалось спорным на протяжении почти 60 лет, пока в 2018 году группа венгерских астрономов не смогла обнаружить такое облако в точке L5.

По разным оценкам, масса каждого облака Кордылевского около 10 000 тонн, а диаметр – от 10 000 до 40 000 км.

Такие спутники являются естественными и постоянными, но никогда не сформируют твердое тело. Частицы пыли в них постоянно перемещаются, часть может улететь в космос, а на их место будут притянуты новые.

4. Искусственные спутники

Первый искусственный сателлит «Спутник-1» был запущен СССР в 1957 году. Сейчас свои спутники есть у 70 стран мира. Они используются для наблюдений за космическими объектами и погодой, для навигации и связи, а также в военных и иных целях.

Кстати, в число спутников входят и орбитальные станции, которых на данный момент на орбите Земли две: Международная космическая станция и китайская «Тянгун».

Точное число рукотворных спутников, которые сейчас находятся на орбите, неизвестно, так как их значительная часть используется в военных целях, а потому засекречена.

По сведениями Statista, сейчас на орбите находится 4877 действующих спутников, а по данным USC (Union of Concerned Scientists) на январь 2021 года на орбите было 3372 активных спутника и 3170 неактивных.

Кстати, старые спутники не «плавают» в космосе без присмотра. Для них существуют специальные кладбища или мусорные орбиты, расположенные на высоте 35 986 км и от 600 до 1000 км над уровнем моря. На этих высотах обломки старых спутников не являются препятствием для действующих устройств.