Około 4,5 miliarda lat temu naukowcy teoretyzowali, że Ziemia doświadczyła potężnego uderzenia w obiekt wielkości Marsa (o nazwie Theia). Zgodnie z hipotezą gigantycznego zderzenia zderzenie to spowodowało umieszczenie znacznej ilości szczątków na orbicie, która ostatecznie połączyła się, tworząc Księżyc. I chociaż od tego czasu Księżyc pozostaje jedynym naturalnym satelitą Ziemi, astronomowie uważają, że Ziemia czasami dzieli swoją orbitę z „mini-księżycami”.
Są to zasadniczo małe i szybko poruszające się asteroidy, które w dużej mierze unikają wykrycia, a do tej pory zaobserwowano tylko jedną. Jednak według nowego badania przeprowadzonego przez międzynarodowy zespół naukowców opracowanie instrumentów takich jak Large Synoptic Survey Telescope (LSST) może pozwolić na ich wykrycie i zbadanie. To z kolei zapewni astronomom i górnikom asteroid znaczne możliwości.
Badanie, które szczegółowo opisuje ich ustalenia, pojawiło się ostatnio w Internecie Granice w astronomii i naukach kosmicznych pod tytułem „Minimoony Ziemi: możliwości dla nauki i technologii”. Badanie było prowadzone przez Roberta Jedicke, naukowca z University of Hawaii w Manoa, i obejmowało członków z Southwest Research Institute (SwRI), University of Washington, Luleå University of Technology, University of Helsinki i Universidad Rey Juan Carlos.
Jako specjalista od ciał Układu Słonecznego, Jedicke spędził swoją karierę studiując rozkłady orbit i wielkości populacji asteroid - w tym Pasa Głównego i Obiektów Nowej Ziemi, centaurów, obiektów trans-Neptuna (TNO), komet i obiektów międzygwiezdnych. Ze względu na swoje badania Jedicke i jego koledzy skupili się na obiektach zwanych tymczasowo schwytanymi orbitami (TCO) - alias. mini-księżyce.
Są to zasadniczo małe skaliste ciała - o średnicy do 1-2 metrów (3,3 do 6,6 stóp) - które są tymczasowo związane grawitacyjnie z układem Ziemia-Księżyc. Ta populacja obiektów obejmuje również tymczasowo schwytane muchy (TCF), asteroidy, które latają przez Ziemię i dokonują co najmniej jednego obrotu planety przed ucieczką z orbity lub wejściem do naszej atmosfery.
Jak wyjaśnił dr Jedicke w ostatnim czasie Science Daily informacje prasowe, te cechy sprawiają, że mini-księżyce są szczególnie trudne do zaobserwowania:
„Mini-księżyce są małe, poruszają się po niebie znacznie szybciej niż większość ankietoidów może to wykryć. Odkryto tylko jedną minimoonę krążącą wokół Ziemi, stosunkowo duży obiekt oznaczony 2006 RH120, o średnicy kilku metrów. ”
Obiekt o średnicy kilku metrów został odkryty w 2006 r. Przez Catalina Sky Survey (CSS), finansowany przez NASA projekt wspierany przez program obserwacji Ziemi w pobliżu Ziemi (NEOO), którego celem jest odkrywanie i śledzenie Ziemi w pobliżu Asteroidy (NEA). Pomimo poprawy w ciągu ostatnich dziesięciu lat naziemnych teleskopów i detektorów, od tego czasu nie wykryto żadnych innych całkowitych kosztów posiadania.
Po przejrzeniu ostatnich dziesięciu lat badań nad księżycem, Jedicke i współpracownicy doszli do wniosku, że istniejąca technologia jest w stanie wykryć te małe, szybko poruszające się obiekty tylko przez przypadek. Według Jedicke i jego współpracowników może się to zmienić dzięki pojawieniu się teleskopu Large Synoptic Survey Telescope (LSST), teleskopu szerokiego pola, który jest obecnie w budowie w Chile.
Po zakończeniu LSST spędzi dziesięć lat na badaniu tajemnic ciemnej materii i ciemnej energii, wykrywaniu zdarzeń przejściowych (np. Nowych, supernowych, rozbłysków gamma, soczewek grawitacyjnych itp.), Mapując strukturę Drogi Mlecznej i mapując małe obiekty w Układzie Słonecznym. Oczekuje się, że dzięki zaawansowanej optyce i technikom przetwarzania danych liczba LSST zwiększy liczbę skatalogowanych NEA i obiektów Pasa Kuipera (KBO) 10–10 razy.
Ale, jak wskazują w swoich badaniach, LSST będzie również w stanie zweryfikować istnienie TCO i śledzić ich ścieżki wokół naszej planety, co może doprowadzić do ekscytujących możliwości naukowych i komercyjnych. Jak wskazał dr Jedicke:
„Mini-księżyce mogą zapewnić interesujące miejsca do testowania nauki i technologii w przestrzeni zbliżonej do Ziemi. Te asteroidy są dostarczane w kierunku Ziemi z głównego pasa planetoid między Marsem a Jowiszem poprzez oddziaływania grawitacyjne ze Słońcem i planetami w naszym Układzie Słonecznym. Wyzwanie polega na znalezieniu tych małych obiektów, pomimo ich bliskiej odległości. ”
Po ukończeniu w ciągu kilku lat ma nadzieję, że LSST potwierdzi istnienie mini-księżyców i pomoże śledzić ich orbity wokół Ziemi. Będzie to możliwe dzięki pierwszemu zwierciadłu teleskopu (który ma średnicę 8,4 metra (27 stóp)) i jego 3200-megapikselowej kamerze - która ma ogromne pole widzenia. Jak wyjaśnił Jedicke, teleskop będzie w stanie pokryć całe nocne niebo więcej niż raz w tygodniu i zbierać światło z słabych obiektów.
Dzięki możliwości wykrywania i śledzenia tych małych, szybkich obiektów, możliwe są tanie misje do mini-księżyców, co byłoby dobrodziejstwem dla badaczy, którzy chcą dowiedzieć się więcej o asteroidach w naszym Układzie Słonecznym. Jak zauważył dr Mikael Granvik - badacz z Politechniki Luleå, Uniwersytetu Helsińskiego i współautor na papierze:
„W chwili obecnej nie rozumiemy w pełni, z czego zbudowane są asteroidy. Misje zwykle zwracają tylko niewielkie ilości materiału na Ziemię. Meteoryty zapewniają pośredni sposób analizowania planetoid, ale ziemska atmosfera niszczy słabe materiały, gdy przechodzą. Mini-księżyce są idealnymi celami do odzyskania znacznych kawałków materiału asteroidy, osłoniętych przez statek kosmiczny, który można następnie szczegółowo zbadać na Ziemi. ”
Jak zauważa Jedicke, zdolność do prowadzenia tanich misji do obiektów, które dzielą orbitę Ziemi, będzie również interesująca dla rozwijającego się przemysłu wydobywczego asteroid. Poza tym oferują także możliwość zwiększenia obecności ludzkości w kosmosie.
„Gdy zaczniemy znajdować mini-księżyce w większym tempie, będą one idealnymi celami do misji satelitarnych” - powiedział. „Możemy uruchamiać krótkie, a przez to tańsze misje, wykorzystując je jako stanowiska testowe do większych misji kosmicznych i dając szansę raczkującemu przemysłowi wydobywającemu asteroidy na przetestowanie ich technologii… Mam nadzieję, że ludzie kiedyś zapuszczą się do Układu Słonecznego, by badać planety, asteroidy i komety - i widzę mini-księżyce jako pierwsze kroki w tej podróży. ”
