Украденная Луна: ученые предложили "криминальную" гипотезу появления спутника у Земли

Земля, возможно, "украла" Луну. Ученые утверждают, что это не единственный известный случай в Солнечной системе.

Во всей Солнечной системе нет ничего похожего на Землю и ее Луну. У других планет либо несколько спутников, либо их нет вообще, но соотношение масс нашего мира и его огромной Луны совершенно уникально. Ученые предложили новую гипотезу появления у Земли спутника, которая предполагает, что Луна была "украдена", то есть захвачена гравитационным воздействием нашей планеты.

Об этом пишет Science Alert.

В настоящее время лидирующая теория заключается в том, что Луна является либо "ребенком" Земли, либо ее "сестрой", рожденной из одного облака космической пыли. В пользу этой теории говорит, например, очень похожий минеральный состав этих двух космических объектов.

Чаще всего ученые объясняют это сходство катастрофическим столкновением: что-то большое могло врезаться в Землю и отколоть от нее кусок, который потом превратился в Луну. Другая гипотеза предполагает, что Земля и Луна образовались в облаке испарившейся планеты, известном как синестия.

Новое исследование бросает вызов этой идее, предполагая, что наша планета могла "удочерить" Луну, рожденную в другом месте Солнечной системы, захватив ее своей силой притяжения.

Это еще один способ для планеты обзавестись собственной луной, и такие примеры в Солнечной системе известны ученым. Если два тела пройдут мимо друг друга под правильным углом и с правильной скоростью, между ними может возникнуть гравитационная связь, и одно тело станет спутником другого на стабильной, долгосрочной орбите.

Астрономы Даррен Уильямс и Майкл Цуггер из Университета Пенсильвании провели ряд расчетов и обнаружили, что гравитационный захват лун возможен для планет земной группы, и, следовательно, это является возможной причиной образования системы Земля-Луна, которая существует сейчас.

Конкретный сценарий, который может иметь отношение к Земле и Луне, известен как двойной захват. В этом сценарии два тела, которые уже гравитационно связаны друг с другом, проходят мимо третьего тела. Это третье тело захватывает члена двойной пары, разделяя их и оставляя спутник себе.

Мы знаем, что в Солнечной системе есть много двойных объектов; например, мы продолжаем находить двойные и даже тройные астероиды. Есть даже свидетельства того, что это гравитационное взаимодействие трех тел привело к захвату двойного объекта со спутником Нептуна Тритоном.

Тритон вращается вокруг Нептуна в противоположном направлении от остальных лун Нептуна и под другим углом, что позволяет предположить, что он был выброшен из пояса Койпера на нестабильную орбиту Нептуна.

Уильямс и Цуггер обращают внимание, что орбита Луны не совпадает с земным экватором, чего можно было бы ожидать, если бы эти два объекта образовались из одного облака космической пыли. Поэтому ученые создали ряд математических моделей, чтобы определить, может ли что-то размером с Луну быть захвачено чем-то размером с Землю.

Согласно их расчетам, Земля могла бы захватить даже больший объект — размером с Меркурий или даже Марс — хотя орбита спутника в таком случае была бы нестабильной. 

Но что-то размером с Луну могло бы оказаться на эллиптической орбите, которая со временем стала более круглой, и в конечном итоге начать отдаляться с той же скоростью, с которой сейчас отдаляется Луна – примерно 3,8 сантиметра в год.

Поскольку считается, что Луна сыграла важную роль в эволюции жизни на Земле, новая гипотеза может помочь ученым найти пригодные для жизни миры в галактике Млечный Путь.

"Никто не знает, как образовалась Луна. За последние четыре десятилетия у нас была только одна гипотеза. Теперь у нас есть две. Это открывает кладезь новых вопросов и возможностей для дальнейшего изучения", – сказал Уильямс.

Напомним, приближающийся к Земле астероид, вероятно, станет мини-Луной планеты на короткое время. Астероид станет мини-спутником Земли, но останется на орбите меньше двух месяцев.