Potwierdzono obecność księżyców Kordylewskiego?

Zespół węgierskich astronomów i fizyków mógł potwierdzić dwa nieuchwytne obłoki pyłowe w punktach Lagrange’a, zaledwie 400 000 km od Ziemi. Obłoki, po raz pierwszy opisane i nazwane przez polskiego astronoma Kazimierza Kordylewskiego w 1956 roku, są wyjątkowo słabe, więc ich istnienie jest kontrowersyjne. Nowa praca pojawiła się w czasopiśmie Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Układ Ziemia-Księżyc ma pięć tzw. punktów libracyjnych (punkty Lagrange’a), w których siły grawitacyjne zachowują względną pozycję umieszczonych tam obiektów. Dwa z tych punktów, L4 i L5, tworzą z Ziemią i Księżycem trójkąt równoboczny, i poruszają się wokół Ziemi, gdy Księżyc porusza się po orbicie.

L4 i L5 nie są całkowicie stabilne, ponieważ są zakłócane przez przyciąganie grawitacyjne Słońca. Uważa się jednak, że są to miejsca, w których, przynajmniej tymczasowo, może gromadzić się pył międzyplanetarny. Kordylewski zaobserwował dwa pobliskie skupiska pyłu w punkcie L5 w 1956 a sfotografował w 1961 roku, ale ich skrajna słabość sprawia, że są one trudne do wykrycia, i wielu naukowców wątpiło w ich istnienie.

W tegorocznej publikacji węgierski zespół, pod kierownictwem Gábora Horvátha z Eötvös Loránd University, wymodelował obłoki Kordylewskiego, aby ocenić, w jaki sposób powstają i jak można je wykryć. Naukowcy byli zainteresowani, jak one wyglądają oglądane przez filtry polaryzacyjne, które przekazują światło o określonym kierunku drgań, podobnym do występującego w niektórych rodzajach okularów przeciwsłonecznych. Światło rozproszone lub odbite jest zawsze mniej lub bardziej spolaryzowane, w zależności od kąta rozproszenia lub odbicia.

Następnie postanowili znaleźć te obłoki pyłowe. Z liniowo polaryzującym filtrem podłączonym do obiektywu kamery i detektora CCD w prywatnym obserwatorium Slíz-Balogh na Węgrzech, naukowcy wykonali ekspozycje rzekomego położenia obłoków Kordylewskiego w punkcie L5.

Uzyskane obrazy pokazują spolaryzowane światło odbite od pyłu, rozciągające się poza polem widzenia obiektywu kamery. Obserwowany wzór pasuje do przewidywań dokonanych przez tę samą grupę badaczy we wcześniejszej pracy i jest zgodny z najwcześniejszymi obserwacjami pyłowych księżyców Kordylewskiego sprzed sześciu dekad. Grupa Horvátha była w stanie wykluczyć artefakty optyczne i inne efekty, co oznacza, że obecność pyłowych obłoków została potwierdzona.

Judit Slíz-Balogh komentuje ich odkrycie: „Obłoki Kordylewskiego są dwoma najtrudniejszymi obiektami do znalezienia, a chociaż są tak blisko Ziemi, jak Księżyc, są przeważnie pomijane przez badaczy w astronomii. Intrygujące jest potwierdzenie, że nasza planeta ma pyłowe pseudo-satelity na orbicie obok naszego księżycowego sąsiada.”

Biorąc pod uwagę ich stabilność, punkty L4 i L5 są postrzegane jako potencjalne miejsca dla orbitujących sond kosmicznych oraz jako stacje transferowe dla misji eksplorujących szerszy Układ Słoneczny. Istnieją również propozycje dotyczące przechowywania w dwóch punktach. Przyszłe badania będą dotyczyć L4 i L5 oraz związanych z nimi obłoków pyłowych Kordylewskiego, w celu zrozumienia, jak stabilne są naprawdę i czy ich pył stanowi jakiekolwiek zagrożenie dla sprzętu i przyszłych astronautów.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Więcej:
Earth’s dust cloud satellites confirmed

Źródło: RAS

Na zdjęciu: Wizja artystyczna obłoków Kordylewskiego na nocnym niebie (ich jasność znacznie wzmocniona) w czasie obserwacji. Źródło: G. Horváth