Согласно расчетам ученых, если бы орбита Земли не претерпела существенных изменений, у нашей планеты могло быть до трех естественных спутников, сопоставимых по размерам с Луной.
Солнечная система включает в себя газовые гиганты, обладающие обширными системами из множества естественных спутников. Каменистые планеты же, напротив, имеют небольшое количество лун: два, как у Марса, один, как у Земли, или их полное отсутствие, как у Венеры. Иногда Земля притягивает к себе пролетающие астероиды, которые становятся ее временными спутниками — не слишком массивными и коротко живущими.
Подсчитано, в среднем они совершают около трех оборотов вокруг Земли и покидают ее через менее чем год. Это побудило ученых к изучению того, какое максимальное количество спутников может находиться на орбите Земли без изменения их характеристик. Данному вопросу посвящены статья, опубликованная в журнале Earth and Planetary Astrophysics.
«В рамках предыдущего исследования я анализировал структуру двойной звездной системы Альфа Центавра. В процессе работы мы освоили методику определения вероятного количества планет, способных стабильно находиться в обитаемой зоне звезды, — объясняет профессор Билл Куорлес (Billy Quarles), один из авторов новой работы. — Теперь же мои коллеги задали границы для спутников Земли, что позволило использовать те же динамические формулы».
В зависимости от массы, наша планета потенциально могла бы удерживать различное количество спутников. Если бы их размеры были сопоставимы с Луной (3500 километров), то это число могло бы достигать четырех, с Плутоном (2400 километров) — пяти, а с карликовой планетой Церерой (950 километров) — до восьми.
Спутники планет, подобных Юпитеру и Сатурну, расположены довольно плотно, что приводит к возникновению уникальных явлений. Например, приливные силы, возникающие в процессе движения в гравитационном поле планеты и ее спутников, приводят к нагреву тел и могут вызывать активный вулканизм, как это наблюдается на Ио. По мнению Куорлеса и его соавторов, подобный процесс маловероятен для Земли, даже если бы у нее было больше спутников, поскольку гравитационное воздействие Солнца, находящегося относительно недалеко, препятствовало бы этому.
Авторы выражают надежду, что их исследование внесет вклад в обнаружение планет, похожих на Землю, вращающихся вокруг далеких экзопланет. На данный момент ученые идентифицировали лишь несколько потенциальных кандидатов, и оба они ( Kepler-1625b-i и Kepler-1708b-i) у газовых гигантов, таких как Юпитер, часто вращаются многочисленные спутники. Однако, если даже у небольших каменистых планет могут быть спутники, вероятность их обнаружения увеличивается. Новые расчеты могут способствовать поиску таких объектов.