Ziemia ma półtora Księżyca. Jak do tego doszło?

Quasi-księżyc, czy inaczej quasi-satelita to obiekt koorbitalny pozostający w pobliżu większego ciała niebieskiego, w tym wypadku Ziemi, okrążając ten sam obiekt centralny, w tym wypadku Słońce, jednak nie jest związany z tym ciałem. W Układzie Słonecznym jest wiele małych ciał, które krążą po orbitach wokół Słońca, jednak trzymają się blisko planet.

Przykładem takiego obiektu jest asteroida Kamoʻoalewa. (469219) Kamoʻoalewa została odkryta w 2016 roku za pomocą teleskopu Pan-STARRS 1. Jest to asteroida, której średnica szacowna jest na 40-100 metrów. Na początku XX wieku została przechwycona przez pole grawitacyjne naszej planety i od tamtej pory orbituje wokół Słońca, jednocześnie okrążając Ziemię. Naukowcy przypuszczają, że będzie tak krążyć przez następnych kilkaset lat, bez zagrożenia dla naszej planety.   

W związku z tym, że obiega naszą planetę poza granicą strefy Hilla, czyli poza strefą grawitacyjnej dominacji Ziemi, nie stanowi prawdziwego drugiego księżyca, tylko quasi-księżyc. Co ciekawe, Chiny mają ambitny plan wylądowania statkiem kosmicznym właśnie na Kamo'oalewa w 2025 roku.  

Dwa lata temu naukowcy odkryli, że widmo Kamo'oalewa jest takie samo jak widmo niektórych skał księżycowych. Naukowcy postawili wtedy hipotezę, że asteroida stanowi fragment Księżyca. W wyniku uderzenia większej asteroidy został on wyrzucony w przestrzeń, jednak co do słuszności tego założenia mieli wątpliwości.

Najnowszy artykuł opublikowany na łamach czasopisma „Communications Earth & Environment” wyjaśnia, jak doszło do tego, że asteroida Kamoʻoalewa dostała się pod wpływ grawitacji naszej planety. Zespół kierowany przez Arona Rosengrena z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego pokazał, że asteroida rzeczywiście stanowi fragment Księżyca. Odkryli, że prawdopodobieństwo uderzenia przez kosmiczny pocisk, który spowodowałby wyrzucenie materiału z Księżyca na tyle potężne, że fragment byłby w stanie uciec przed grawitacją Księżyca, wynosi 6,6 procent.

Dalsze modele wykazały, że stanie się takim quasi-satelitą jak Kamo'oalewa i znalezienie się na jednej orbicie z Ziemią i Księżycem jest jeszcze mniej prawdopodobne, i wynosi 0,8 procent. Szanse są nikłe, jednak w dalszym ciągu bardziej prawdopodobne niż to, że Kamo'oalewa pochodzi z pasa asteroid. Misja na tę asteroidę i pobranie z niej próbek pozwoliłoby rozwiać wątpliwości do końca oraz możliwe byłoby dopasowanie, z którego dokładnie krateru pochodzi i określić jej wiek.

Dzięki tej pracy naukowcy mogą obliczyć również, jakie jest prawdopodobieństwo, że Kamo'oalewa i być może inne quasi-satelity, których jeszcze nie odkryliśmy, w przyszłości wyrwą się ze swoich orbit i będą stanowiły zagrożenie dla naszej planety.