На два месяца Земля обзаведётся второй микро-Луной
С 29 сентября по 25 ноября 2024 года у Земли будут два естественных спутника. Кроме известного всем, в её гравитационное поле на два месяца попадёт небольшой астероид с обозначением 2024 PT₅. На этот срок он станет (почти) полноценной второй Луной, вращаясь вокруг Земли. Правда, увидеть её без мощного телескопа нельзя — размер нового спутника всего около десяти метров.
Согласно определению, принятому NASA, «лунами» называют естественные космические тела, вращающиеся вокруг планет. Астрономы также определяют категорию мини-лун — это астероиды или кометы, которые захватило на некоторое время гравитационное поле планеты. Мини-луны встречаются достаточно часто, но подобные крупные тела, которые можно бы было наблюдать — гораздо реже. Объект 2024 PT₅ — всего пятая мини-луна, открытая при захвате её Землёй.
Мини-луной считают временно захваченное космическое тело, если оно совершает вокруг планеты хотя бы один полный оборот. После этого оно может продолжить независимый полёт вокруг Солнца. Такие временные «луны» происходят из обширного пула околоземных объектов, которые притяжение Земли может на какое-то время выхватить с их солнечной орбиты.
Околоземными объектами называют космические тела, которые при вращении вокруг Солнца в определённой точке траектории подходят к Земле на расстояние 1,3 астрономических единицы или ближе (астрономическая единица — это расстояние между Землёй и Солнцем, примерно равное 150 миллионам километров). Поскольку такие объекты находятся на примерно тех же расстояниях от Солнца, что и Земля, при удачном взаимном расположении траекторий они могут попасть в зону влияния Земли. 2024 PT₅ и предыдущая мини-луна 2022 NX₁ происходят из группы астероидов-арджун. Это класс астероидов с орбитами, напоминающими земную орбиту, то есть почти круговыми с низкими наклонениями и периодами, близкими к одному году.
Первая известная мини-луна получила обозначение 1991 VG. Она прилетела к нам в конце 1991 и покинула гравитационное поле Земли в начале 1992 года. Как и 2024 PT₅, её размер был около 10 метров. В 2002 году астроном-любитель из Аризоны открыл предположительно вторую мини-луну — объект с обозначением J002E3. Но анализ его спектра показал, что «луна» покрашена белой краской, содержащей оксид титана. Далее, астрономы изучили вариации блеска «луны» со временем и пришли к выводу, что это, скорее всего, верхняя ступень ракеты. Предполагается, что J002E3 — третья ступень ракеты Сатурн V (S-IVB) одного из «Аполлонов». По замыслу, после доставки полезной нагрузки на лунную орбиту в 1969 году она должна была улететь на орбиту вокруг Солнца, но так и не смогла преодолеть притяжение Земли и осталась на вытянутой эллиптической орбите.
Конфуз с J002E3 заставил астрономов впредь быть более осторожными в выводах. Поэтому когда 14 сентября 2006 года открыли следующую мини-луну (2006 RH₁₂₀), её сначала тоже классифицировали как объект искусственного происхождения. Но последующие наблюдения показали, что это всё же естественный мини-спутник диаметром от 2 до 7 метров. 2006 RH₁₂₀ кружилась вокруг Земли с июля 2006 по июль 2007 года.
Следующая мини-луна 2020 CD2 кружилась на орбите вокруг Земли более двух лет, и она провела возле Земли рекордно длинный срок. Гравитационное поле планеты она покинула в мае 2020 года. Диаметр этого микроспутника 1-2 метра. Наконец, объект 2022 NX1 сначала также приняли за ступень от ракеты, но оказалось, что он происходит из той же группы астероидов-арджунов, что и новая луна-2024. Кроме 2022 года он уже попадал в земную гравитационную ловушку в 1981 году и снова станет мини-луной в декабре 2051 года. Его диаметр 5—15 метров.
Математическое моделирование показывает, что у Земли статистически почти всегда есть хотя бы одна мини-луна размером менее метра. Но такие объекты сложно обнаружить, и, как правило, их открывают в рамках проектов астрономических наблюдений, специально предназначенных для поиска околоземных объектов.
«Луну» 2024 PT5 открыли при помощи системы ATLAS (Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System). В этом обзоре задействованы четыре телескопа на разных континентах, сканирующие небесную сферу в поиске движущихся космических тел, и он специально предназначен для поиска потенциально-опасных астероидов. Луны 2006 RH₁₂₀ и 2020 CD₃ обнаружил Каталинский обзор неба (CSS, Catalina Sky Survey), задача которого также поиск околоземных астероидов. Наконец, 1991 VG открыла рабочая группа SPACEWATCH group университета Аризоны, существующая с 1980 года как отдельный проект наблюдений за астероидами.
Все эти проекты и обзоры неба продолжают поиск астероидов, включая мини-луны. В скором времени к этой задаче подключится обсерватория Веры Рубин в Чили, ввод которой в эксплуатацию ожидается в середине 2025 года.