Наклон лунной орбиты объяснили влиянием второго спутника Земли

По самой распространенной гипотезе, Луна — результат столкновения Земли с гипотетической планетой, которая получила имя героини античных мифов Тейи, матери богини Луны Селены. Предполагают, что эта планета должна была быть размером как Марс и от удара разрушиться полностью. Множество обломков этой аварии упали на Землю или улетели в межпланетное пространство, но некоторое количество образовало кольцо вокруг нашей планеты, а потом вся эта россыпь собралась вместе и образовала Луну.

Проблема такого сценария в том, что изначальное кольцо осколков должно было расположиться в плоскости земного экватора, следовательно, Луна тоже изначально должна была двигаться в этой плоскости. Таков общий закон: протопланетный диск, где рождаются миры, аккреционный диск черной дыры и даже галактический диск — все стремится расположиться в плоскости экватора своего центрального объекта. Это работает и для спутников планет. Хороший пример — крупнейшие луны Юпитера: Ио, Европа, Ганимед и Каллисто. Они до сих пор движутся вблизи экваториальной плоскости газового гиганта.

Меж тем орбита Луны сейчас, через четыре с половиной миллиарда лет после ее возникновения, наклонена по отношению к земному экватору, с учетом колебаний, на 18-28 градусов. Астрономы путем расчетов заглядывают в далекое прошлое и видят, что изначально этот наклон должен был составлять примерно 10 градусов, и это тоже очень много. По мнению ученых, так может быть только в одном случае — если во взаимодействие Земли и Луны что-то вмешалось.

Ранее высказывалась, к примеру, версия, что повлиять могли многочисленные планетезимали — малые тела в окрестностях Земли. Недавно астрофизик из Хэнаньского педагогического университета (Китай) Вэньшуаи Лиу поделился неожиданным предположением: он подозревает, что у Земли изначально было два естественных спутника.

Это означает три возможных пути дальнейшего развития событий: либо две луны слились в одну и образовали нынешнюю, либо одна из них улетела прочь, либо упала на Землю. Исследователь рассчитал параметры лунной орбиты во всех трех случаях и свои результаты изложил в статье, доступной на сервере препринтов arXiv.

Для варианта слияния двух лун ученый исходил из того, что вместе они должны были «весить» чуть больше нынешней Луны. По данным вычислений, тогда она должна была расположиться примерно в 50 тысячах километров от Земли и наклоном орбиты в 15,5 градуса по отношению к экватору планеты.

В двух других вариантах большой наклон получается, если одна луна имела массу нынешней, а другая вместе с планетой составляла массу сегодняшней Земли. Моделирование динамики взаимодействия сохранившегося спутника с Землей показало, что в течение следующих 40 тысяч лет Луна должна была отдалиться до 64 тысяч километров, а наклон ее орбиты к экватору планеты уменьшился до 12 градусов. Астрофизик подчеркнул, что все это создает более правдоподобные исходные условия для получения современных параметров лунной орбиты.