Недавнее исследование, опубликованное в журнале Icarus в 2025 году, раскрывает, что Земля может иметь в среднем 6.5 минилун — крошечных временных спутников размером от 1 до 2 метров, которые обращаются вокруг нашей планеты в течение нескольких месяцев, прежде чем вернуться на гелиоцентрическую орбиту вокруг Солнца. Эти объекты, в основном происходящие от Луны, представляют собой обломки, выброшенные в космос при столкновениях с лунной поверхностью. Исследование, проведённое Робертом Джедике из Гавайского университета, проливает свет на их происхождение и значение для науки и коммерции. Рассказываем, откуда берутся эти загадочные минилуны и почему их так трудно обнаружить.

Что такое минилуны?

Минилуны — это небольшие объекты, которые временно захватываются гравитацией Земли, совершают хотя бы один полный оборот вокруг планеты и находятся на расстоянии менее четырёх лунных дистанций (около 1.5 млн км) в какой-то момент своей орбиты. Хотя Международный астрономический союз ещё не дал им официального определения, минилуны отличаются от постоянных спутников, таких как Луна, своей временной природой и малыми размерами.

Большинство минилун — это фрагменты, выброшенные с Луны при ударах метеоритов, хотя ранее считалось, что они преимущественно происходят из пояса астероидов между Марсом и Юпитером. Новые данные, включая обнаружение объектов 469219 Kamo'oalewa (2016) и 2024 PT5 (2024), показывают, что Луна может быть основным источником этих временных спутников.

Лунное происхождение: как рождаются минилуны?

Когда метеориты или астероиды сталкиваются с Луной, они выбрасывают в космос облако обломков. Большая часть этого материала попадает на гелиоцентрическую орбиту вокруг Солнца из-за его сильного гравитационного притяжения. Однако некоторые фрагменты, размером от 1 до 2 метров, могут быть временно захвачены Землёй, становясь минилунами. Исследование Джедике, основанное на численных симуляциях, показало, что около 20% таких лунных обломков могут становиться временными спутниками Земли.

Примером служит объект Kamo'oalewa, обнаруженный телескопом Pan-STARRS1 на Гавайях в 2016 году. Его диаметр составляет 40–100 метров, и спектральный анализ показал, что он является фрагментом Луны, выброшенным около 1–10 миллионов лет назад при формировании кратера Джордано Бруно. Аналогично, объект 2024 PT5, обнаруженный в 2024 году, имеет лунный состав, отличающий его от типичных астероидов.

«Это похоже на танец, где партнёры постоянно меняются и иногда покидают танцпол», — объясняет Джедике, сравнивая орбитальную динамику минилун с квадратным танцем.

Сколько минилун у Земли?

Симуляции показывают, что в любой момент времени вокруг Земли может находиться около 6.5 минилун лунного происхождения. Эти объекты нестабильны: они остаются на орбите в среднем 9 месяцев, после чего либо возвращаются на солнечную орбиту, либо, в редких случаях, падают на Землю или Луну. Постоянное пополнение происходит за счёт новых обломков, выбрасываемых с Луны при ударах.

Однако Джедике подчёркивает, что точность оценки остаётся низкой из-за множества неизвестных: размера кратеров, скорости и распределения выброшенного материала. «Если бы минилун было так много, телескопы обнаруживали бы их чаще», — отмечает он, добавляя, что текущая оценка в 6.5 объектов, вероятно, завышена. Это подчёркивает необходимость дальнейших наблюдений.

Почему их трудно обнаружить?

Минилуны представляют вызов для астрономов из-за их малого размера и высокой скорости. Большинство из них — это объекты диаметром 1–2 метра, сравнимые с автомобилем или внедорожником. Для обнаружения они должны быть достаточно близко, чтобы казаться яркими, но при этом их скорость (до 1–3 км/с относительно Земли) создаёт на снимках следы, а не точки, что усложняет работу алгоритмов обработки изображений.

Например, объект 2020 CD3, ещё одна минилуна, был виден в телескоп Catalina Sky Survey лишь в 2 из 1000 ночей, когда находился в зоне досягаемости. Тем не менее, успехи современных обзоров, таких как Pan-STARRS и ATLAS, показывают, что технологии уже способны находить такие объекты на расстоянии до миллионов километров.

Ожидается, что запуск обсерватории Веры Рубин в 2025 году с её 3.2-гигапиксельной камерой (LSST) увеличит количество обнаруженных минилун, позволяя ежегодно находить от 6 до 51 объекта.

Научное и коммерческое значение

Минилуны — это не только астрономическое любопытство, но и ценный ресурс:

  • Научный потенциал: Изучение их состава и траекторий помогает понять процессы формирования кратеров на Луне и эволюцию Солнечной системы. Например, анализ Kamo'oalewa подтвердил, что лунные обломки могут сохранять следы древних столкновений, что важно для оценки рисков астероидных ударов по Земле.
  • Коммерческие перспективы: Минилуны, находящиеся на низких орбитах, требуют минимальных затрат топлива для захвата. Компании, такие как AstroForge или TransAstra, могут использовать их для добычи воды, минералов или редких элементов, таких как гелий-3, без необходимости полётов в пояс астероидов.

«Минилуны могут стать самыми доступными объектами для космической добычи», — отмечает Джедике, подчёркивая их близость к Земле.

Контекст: сравнение с другими минилунами

Помимо лунного происхождения, минилуны могут приходить из пояса астероидов, как предполагалось в исследовании 2018 года. Однако открытие Kamo'oalewa и 2024 PT5 изменило эту парадигму, указав на Луну как основной источник. В отличие от крупных астероидов, таких как 101955 Bennu (диаметр ~500 м), минилуны меньше и менее стабильны на орбите, что делает их уникальным классом объектов.

Перспективы

Будущие наблюдения с помощью телескопов Джеймса Уэбба, Хаббла и обсерватории Веры Рубин позволят уточнить количество и состав минилун. Это поможет:

  • Усовершенствовать модели формирования кратеров и динамики обломков.
  • Оценить частоту появления минилун и их вклад в околоземное пространство.
  • Разработать технологии для их захвата и использования в коммерческих целях.

Заключение

Земля может иметь в среднем 6.5 минилун — крошечных спутников, преимущественно лунного происхождения, которые временно обращаются вокруг планеты. Образующиеся при ударах метеоритов о Луну, эти объекты размером 1–2 метра проводят около 9 месяцев на орбите Земли, прежде чем вернуться к Солнцу. Их обнаружение, несмотря на сложности из-за малого размера и высокой скорости, становится возможным благодаря современным телескопам, а в будущем обсерватория Веры Рубин откроет новую эру их изучения. Минилуны не только раскрывают тайны формирования Солнечной системы, но и обещают стать ценным ресурсом для космической индустрии.