To wciągający eksperyment myślowy.
Co jeśli Ziemia miała wiele księżyców? Nasz świat ma jednego dużego naturalnego satelitę, o średnicy nieco ponad jedną czwartą, 1/50 objętości i mniej niż 1/80 masy naszego pięknego świata. W rzeczywistości system Ziemia-Księżyc był czasem nazywany „planetą podwójną”, a nasz Księżyc jest największym naturalnym satelitą na każdej planecie - to znaczy, jeśli subskrybujesz odbijanie Plutona i Charona z „klubu” - w przeciwieństwie do pierwotnego księżyca w naszym Układzie Słonecznym.
Ale co, gdybyśmy mieli dwa lub więcej księżyców? I czy są tam jakieś maleńkie kandydatki „księżycowe”, czekające na odkrycie i być może eksplorację?
Chociaż historyczne poszukiwania maleńkich księżyców wtórnych Ziemi - a nawet „księżyców naszego Księżyca” - okazały się niczym, Ziemia faktycznie chwyta asteroidy jako tymczasowe księżyce i od czasu do czasu wyrzuca je z powrotem na orbitę słoneczną.
Teraz w niedawnym artykule z Uniwersytetu Hawajskiego, napisanym we współpracy z Instytutem SETI i Wydziałem Fizyki Uniwersytetu Helsińskiego, przeanalizowano możliwe perspektywy dla populacji schwytanych planetoid bliskowschodnich oraz możliwość wykrycia ich z istniejącymi i przyszłymi systemami, które będą dostępne online.
Polowanie na fałszywe księżyce Ziemi ma fascynującą i w dużej mierze nieopowiedzianą historię. Wybitna książka Arthura Upgrena Wiele niebios poświęca cały rozdział możliwym rozgałęzieniom Ziemi z wieloma księżycami… jasne, więcej księżyców byłoby zmorą dla astrofotografów, ale hej, zaćmienia i tranzyty Słońca byłyby bardziej powszechne, wyraźny plus.
W 1846 roku astronom Frederic Petit ogłosił odkrycie małego obserwatora Ziemi krążącego wokół obserwatorium w Tuluzie. Mówiono, że „Petit's Moon” krąży wokół Ziemi raz na 2 godziny i 44 minuty i osiąga apogeum o długości 3570 kilometrów i perygeum o długości zaledwie 11,4 (!) Kilometrów, umieszczając go wewnątrz atmosfery ziemskiej przy najbliższym zbliżeniu.
Nieco bardziej wiarygodne twierdzenie pochodzi od astronoma Georga Waltematha w 1898 r. Dla księżyca o wielkości 700 kilometrów - twierdził, że było to bardzo ciemne ciało i nie bardzo dobrze widoczne - krążące wokół Ziemi w odległości około 2,5 razy większej od Księżyca . Waltemath nawet ogłosił swoje odkrycie i twierdził, że znalazł trzeci księżyc Ziemi na wszelki wypadek.
O wiele bardziej wątpliwe było twierdzenie astrologa Waltera Gornolda z 1918 r. O księżycu wtórnym, nazwanym Lilith. Najwyraźniej wtedy (jak teraz) astrologowie nigdy się tym nie przejmowali Popatrz na niebie…
Okazuje się, że nasz duży Księżyc to całkiem niezły bramkarz, wyrzucając - a czasem zabijając - każdy mały, obiecujący drugi księżyc. Oczywiście nie można całkowicie winić tych astronomów. Chociaż żaden z tych fałszywych księżyców nie przetrwał testu weryfikacji obserwacyjnej, odkrycia te często wynikały z wczesnych starań o dokładne przewidzenie dokładnego ruchu Księżyca. Astronomowie uważali zatem, że są na dobrej drodze, szukając niewidzialnego ciała przeszkadzającego.
Przewiń do 21św stulecie. Quasi-księżyce Ziemi, takie jak 3753 Cruithne, mają orbity w kształcie podkowy i wydają się zbliżać i oddalać od naszej planety, gdy obie krążą wokół Słońca. Podobne quasi-księżyce Wenus zostały również odkryte.
Nawet powracające śmieci kosmiczne mogą maskować się jak księżyc Ziemi, tak jak w przypadku J002E3 i 2010 QW1, które okazały się dopalaczami odpowiednio z misji Apollo 12 i chińskich misji Chang'e-2.
To, czego szukają współcześni badacze, nazywa się czasowo schwytanymi orbitami lub TCO. Badanie zauważa, że być może średnio kilkadziesiąt asteroid o wielkości do 1 do 2 metrów znajduje się w populacji „w stanie ustalonym”, która może krążyć wokół Ziemi w dowolnym momencie na wejściu, orbicie i wyrzuceniu rodzaju przenośnika taśmowego . Szacunki sugerują, że duża asteroida o długości od 5 do 10 metrów jest przechwytywana co dekadę, a całkowity TCO o długości 100 metrów lub więcej jest tymczasowo przechwytywany przez Ziemię co 100 000 lat. Badanie szacuje również, że około 1% czasami uderza w Ziemię. I chociaż nie był to TCO, zdolność do wykrycia asteroidy związanej z Ziemią przed uderzeniem została zademonstrowana w 2008 roku wraz z odkryciem 2008 TC3, mniej niż 24 godziny przed uderzeniem na sudańską pustynię.
„Obecnie nie ma projektów, które szukają wyłącznie minimoonów” - powiedział główny badacz Bryce Bolin z Uniwersytetu Hawajskiego Magazyn kosmiczny. „Istnieje kilka ankiet, takich jak PanSTARRS, Catalina Sky Survey i Palomar Transit Factory, które obecnie mogą odkrywać minimoony”.
Z pewnością jesteśmy lepsi w branży wykrywania niebezpiecznych asteroid. Badacze modelowali ścieżki i orbity dla TCO w badaniu, a także zauważyli, że zbiory mogą „zbijać się” w przeciwległym do słońca punkcie opozycji L2 i w punkcie L1 słońca, z mniejszymi rozkładami zlokalizowanymi we wschodnich i zachodnich punktach kwadratury położonych 90 stopni po obu stronach Ziemi. W szczególności punkt L2 może być dobrym miejscem do rozpoczęcia wyszukiwania.
Jak na ironię, systemy takie jak LINEAR i PanSTARRS mogły już przechwycić TCO w swoich danych i zignorować je w swoich poszukiwaniach tradycyjnych obiektów na Ziemi.
„Ankiety, takie jak PanSTARRS / LINEAR, wykorzystują proces filtracji do usuwania artefaktów i fałszywych trafień w danych podczas ich przetwarzania przez potok danych”, powiedział badacz Bryce Bolin Magazyn kosmiczny. „Powszechną metodą jest zastosowanie szybkości cięcia ruchu… jest to skuteczne w eliminowaniu wielu artefaktów (które) mają tendencję do szybkości ruchu mierzonej przez rurociąg, który jest bardzo wysoki.”
Takie systemy nie zawsze szukają szybkich ruchów w pobliżu orbity Ziemi, które mogą wytworzyć ślad lub smugę, które mogą ponownie złożyć kosmiczne śmieci lub zagubić się w lukach przez wiele urządzeń wykrywających. Mówiąc o tym, badacze zauważają, że Arecibo i system obserwacji przestrzeni powietrznej sił powietrznych USA również mogą zostać zaangażowani w ten wysiłek. Do tej pory udokumentowano, że jeden określony całkowity koszt posiadania, nazwany 2006 RH120, orbituje i odlatuje z okolic Ziemi, a takie światowce mogą stać się kuszącymi celami dla przyszłych misji załogowych ze względu na ich stosunkowo niską Delta-V przylotu i wylotu.
PanSTARRS-2 ujrzał pierwsze światło w zeszłym roku w 2013 r., A do końca 2014 r. Ma wejść w tryb online dla pełnych badań naukowych. W końcu system PanSTARRS będzie zatrudniał cztery teleskopy i może znaleźć wiele TCO. Naukowcy oceniają w badaniu, że teleskop taki jak Subaru ma 90% szans na uzyskanie TCO po zaledwie pięciu nocach dedykowanych przemiatań nieba.
Wreszcie, badanie zauważa również, że dowody miniaturowych księżyców krążących wokół Ziemi mogą czaić się na wszystkich danych nieba zgromadzonych przez automatyczne kamery i amatorskich obserwatorów podczas przelotnych opadów deszczu. Oczywiście mówimy o drobnych dowodach wielkości pyłu i kamieni, ale nie ma dolnej granicy tego, co stanowi księżyc…
I tak, chociaż księżyce takie jak „Lilith” i „Petit's Moon” należą do roczników historii astronomicznej, tymczasowe „minimoony” Ziemi są współczesną rzeczywistością. I jak przypominają nam takie wydarzenia, jak Czelabińsk, zawsze warto polować na niebezpiecznych NEO (i TCO), które mogą zmierzać w naszą stronę. Hej, parafrazując autora science fiction Larry'ego Niven: w przeciwieństwie do dinozaurów mamy program kosmiczny!
Przeczytaj więcej o fascynującej historii księżyców, których nigdy nie było, a więcej w klasycznej książce Haunted Observatory.
