Могут ли у лун быть свои луны? Этот простой вопрос вызывает немалые споры среди астрономов. Джуна Коллмейер (Juna Kollmeier) из Университета Карнеги (Carnegie) и её коллега Шон Реймонд (Sean Raymond) из Университета Бордо (Universite de Bordeaux) решили объединить усилия и проверить эту необычную гипотезу. Результатом их трудов стала публикация в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society («Ежемесячные публикации королевского астрономического общества»).
Черновой вариант публикации вызвал бурную дискуссию в интернете в прошлом году, в основном касавшуюся того, как правильно назвать такие гипотетические тела — луно-луны или мини-луны. Однако подбор названия не был сутью исследования, проведённого Коллмейер и Реймондом (хотя они предпочитают название «сублуны»). Их целью было определить физические параметры естественных спутников планет, при которых вокруг них могли бы обращаться по стабильным орбитам более мелкие луны.
«Планеты обращаются вокруг звёзд, а луны — вокруг планет, поэтому возник логичный вопрос, могут ли меньшие луны обращаться вокруг более крупных», — объясняет Реймонд.
Вычисления исследователей показывают, что собственные спутники могут быть только у крупных спутников планет, чьи орбиты находятся на значительном расстоянии от планеты-«хозяина».
Оказалось, что в Солнечной системе четыре спутника планет теоретически могут иметь собственные «сублуны». Это спутник Юпитера Каллисто, спутники Сатурна Титан и Япет, а также наша собственная Луна. При этом нужно подчеркнуть, что ни одна «сублуна» на сегодняшний день не найдена. Исследователи предостерегают, что для более уверенных выводов понадобятся дополнительные расчёты для оценки нестабильности «сублун» по причине неоднородной концентрации масс в коре нашей Луны.
«Тот факт, что нам пока не известна ни одна «сублуна» в Солнечной системе, даже у спутников, которые теоретически способны иметь свои спутники, может дать нам ключ к пониманию, как сформировалась наша Земля и другие планеты», — объясняет Коллмейер.
Согласно нынешней точке зрения, спутники Сатурна и Юпитера сформировались из газо-пылевого облака, окружавшего газовые гиганты на поздних стадиях их формирования. Напротив, наша Луна, как считают астрономы, появилась в результате мощнейшего столкновения молодой Земли и тела размерами с Марс. Отсутствие стабильных «сублун» может помочь учёным понять те различные факторы, которые привели к формированию спутников у разных планет.
«Конечно же, данное исследование может помочь непрекращающимся попыткам понять, как развиваются планетные системы у других звёзд и какое место занимает наша собственная планетная система среди тысяч других, найденных при помощи космических телескопов», — добавляет Коллмейер.
Например, согласно расчётам Коллмейера и Реймонда, недавно найденный кандидат на статус «экзолуны» (спутника экзопланеты), обращающийся вокруг планеты Kepler 1625b размерами с Юпитер, с точки зрения массы и расстояния до «хозяина» мог бы вполне иметь свою «сублуну». К сожалению, у данной луны предполагается такой угол наклона её к экватору планеты-«хозяина», при котором орбита её собственного спутника может оказаться нестабильной. Поиск «сублуны» у спутника экзопланеты будет крайне нелёгкой задачей.
Учитывая всеобщий интерес к поиску экзопланет, теоретически способных поддерживать жизнь, Коллмейер и Реймонд рассчитали самый оптимальный вариант условий для жизни на крупных «сублунах» в системах массивных звёзд. Небольшие красные карлики, несмотря на их распространённость, дают столь слабое излучение, а их зоны обитаемости столь близки к ним, что приливные силы получаются очень мощными, делая орбиты «сублун» (и даже собственно лун) в таких системах нестабильными.
Также авторы исследования указывают на то, что искусственная «сублуна» могла бы иметь стабильную орбиту и, таким образом, её можно было бы использовать как «капсулу времени» либо как перевалочную базу для экспедиций. На стабильной орбите вокруг Луны — такой, как орбита разрабатываемой NASA окололунной орбитальной станции LOP-G — «сублуна» могла бы сохранить основные достижения человечества для вечности даже после того, как сама Земля станет непригодной для жизни. Впрочем, Коллмейер и Реймонд согласны, что в гипотезе «сублун» ещё многое предстоит доработать.
Источник: spacedaily.com
Перевод: Dmitry Blackfield