Астрономы оценили максимально возможное число спутников Земли

Планеты-гиганты Солнечной системы окружают целые системы из десятков естественных спутников. А вот у каменистых планет их совсем немного: два, как у Марса, один, как у Земли, или вовсе ни единого, как у Венеры. Лишь изредка наша планета захватывает пролетающие мимо астероиды, которые становятся ее временными спутниками — не слишком массивными и коротко живущими.

Подсчитано, что в среднем они успевают совершить около трех оборотов вокруг Земли и менее чем через год улетают прочь. Это навело ученых на вопрос о том, сколько в принципе спутников могла бы удержать Земля без существенных изменений в орбитальных характеристиках. Таким расчетам посвящена статья, опубликованная в журнале Earth and Planetary Astrophysics.

«В предыдущей работе я изучал “упаковку” двойной системы альфы Центавра. Тогда мы научились оценивать число планет, которые могли бы стабильно существовать 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».

Расчеты показали, что наша планета могла бы удерживать разное число спутников, в зависимости от их массы. При размерах, сравнимых с Луной (3500 километров), — до четырех, с Плутоном (2400 километров) — пяти, с карликовой планетой Церерой (950 километров) — до восьми штук.

Можно вспомнить, что сравнительно плотная «упаковка» спутников таких планет, как Юпитер и Сатурн, создает необычные эффекты. В частности, под действием приливных сил, возникающих при движении в гравитационном поле планеты и соседних спутников, тела нагреваются, что вызывает, например, активный вулканизм на Ио. По расчетам Куорлеса и его коллег, подобное вряд ли могло происходить возле Земли, даже если бы ее спутники были многочисленнее: этому помешала бы гравитация сравнительно близкого Солнца.

Авторы надеются, что их работа поможет в поисках спутников у далеких экзопланет земного типа. Пока ученым известна лишь пара таких кандидатов, и оба они (Kepler-1625b-i и Kepler-1708b-i) вращаются у газовых гигантов, подобных Юпитеру. Но если спутники могут быть довольно многочисленны и у небольших каменистых планет, шансы найти такие тела возрастают. Возможно, новые расчеты помогут их обнаружить.