Nowe badania sugerują, że w dowolnym momencie nawet pół tuzina fragmentów Księżyca może okrążać Ziemię, zanim zaczną okrążać Słońce. Jednak niewielkie rozmiary i szybki ruch miniksiężyców utrudniają ich dostrzeżenie.
Kiedy różne obiekty zderzają się z Księżycem, wyrzucają w powietrze mnóstwo materii, z której część ucieka w przestrzeń kosmiczną. Chociaż sporadycznie może się zdarzyć duży fragment, większość ma średnicę mniejszą niż 2 metry. Większość materii księżycowej wchodzi od razu na orbitę wokół Słońca, jednak niektóre fragmenty mogą czasami zostać tymczasowo wciągnięte na orbitę wokół Ziemi.
Czym jest miniksiężyc
Chociaż Międzynarodowa Unia Astronomiczna nie posiada oficjalnej definicji miniksiężyc i nie ma takiego słowa w polskim nazewnictwie naukowym, dotychczasowe badania wskazują, że miniksiężyc, czyli tymczasowy naturalny satelita Ziemi, jest obiektem, który jest przynajmniej tymczasowo związany z Ziemią, wykonuje co najmniej jeden obieg wokół naszej planety i znajduje się bliżej niż około czterokrotność odległości Ziemia-Księżyc w pewnym punkcie swojej orbity.
Miniksiężyce mogą pochodzić z dowolnego miejsca w Układzie Słonecznym, ale badanie z 2018 roku sugeruje, że większość z nich pochodzi z obszaru pasa planetoid, pomiędzy orbitami Marsa i Jowisza. Niedawne pojawienie się miniksiężyców z Księżyca podważa to przekonanie.
W 2016 roku teleskop do obserwacji planetoid Pan-STARRS1 na Hawajach dostrzegł obiekt bliski Ziemi o średnicy od 40 do 100 metrów, nazwany Kamo'oalewa lub „469219 Kamo'oalewa”, krążący wokół Słońca w synchronizacji z Ziemią. Późniejsze badania ujawniły, że Kamo'oalewa była fragmentem Księżyca wyrwanym między 1 a 10 milionami lat temu w wyniku zderzenia, które doprowadziło do powstania krateru o nazwie Giordano Bruno.
Animacja ruchu obiektu 2024 PT5 wokół Ziemi. Źródło: Wikipedia
Na początku tego roku astronomowie ogłosili, że drugi tymczasowy satelita Ziemi prawdopodobnie ma pochodzenie księżycowe. Odkryty w zeszłym roku obiekt – o nazwie 2024 PT5 – przypomina bardziej Księżyc niż asteroidę.
Te dwa obiekty razem sugerują, że Księżyc może tworzyć własne, maleńkie księżyce. Dlatego naukowcy postanowili obliczyć, ile może istnieć miniksiężyców księżycowych. Opierając się na symulacjach zachowania cząstek wyrzuconych z Księżyca, odkryli, że wiele cząstek wyrzuconych w przestrzeń kosmiczną może zostać przechwyconych przynajmniej tymczasowo przez Ziemię, a około jedna piąta z nich prawdopodobnie stanie się miniksiężycami.
Te obliczenia przewidują, że Ziemię może jednocześnie okrążać średnio 6,5 tego rodzaju satelitów, a ich zmienność jest bardzo duża. Gdyby można je było policzyć dzisiaj, a potem za rok, niektóre z nich byłyby nowymi obiektami. Typowy miniksiężyc krąży wokół Ziemi średnio przez około dziewięć miesięcy, a do tego miniksiężyce są stale uzupełniane materiałem poruszającym się po orbicie podobnej do ziemskiej.
Jednak jeśli chodzi o ustalenie przewidywanej liczby miniksiężyców, trzeba pamiętać, że niepewność oszacowania jest ogromna. Wynika to z wielu niewiadomych, w tym rozmiaru krateru powstałego w wyniku uderzenia oraz rozmiaru i rozkładu prędkości wyrzuconego materiału.
Orbita obiektu 2020 CD3 wokół Ziemi. Biały pas to orbita Księżyca. Źródło: Wikipedia
Małe obiekty, duże wyzwania
Ze względu na swój rozmiar, te maleńkie, tymczasowe księżyce są trudne do wykrycia. Problem dotyczy zarówno ich wielkości, jak i prędkości. Ponieważ większość fragmentów ma średnicę od 1 do 2 metrów, nawet najbardziej doświadczone instrumenty mogą mieć problem z ich wykryciem.
Wykrycie obiektów o takich rozmiarach oznacza, że muszą znajdować się blisko, aby były jasne, ale jeśli są blisko, oznacza to również, że wydają się szybko poruszać po niebie. Podczas masowych przeglądów nieba komputery zazwyczaj pracują nad wykryciem ruchu. Gdy miniksiężyce są wystarczająco blisko, aby je dostrzec, ich szybki ruch może pozostawiać na obrazach nieba pociągłe ślady, a nie jasne plamki, jak ma to miejsce w przypadku gwiazd. Niestety, algorytmy komputerowe mają większe trudności z właściwą identyfikacją takich śladów niż wspomnianych plamek.
Ale nie wszystko stracone. Nowe badania sugerują, że 2020 CD3 był widoczny dla przeglądu nieba Catalina Sky Survey przez dwie z około 1000 nocy, podczas których obiekt znajdował się w zasięgu. Udane wykrycie dobrze wróży przyszłym obserwacjom. Po zidentyfikowaniu obiektów śledzenie staje się łatwiejsze, ponieważ astronomowie wiedzą, gdzie i kiedy szukać miniksiężyców.
Z naukowego punktu widzenia miniksiężyce i im pokrewne mogą pomóc w odkryciu, jak powstał i ewoluował Układ Słoneczny. Zrozumienie, w jaki sposób księżycowe odłamki zostały odrzucone z Księżyca podczas uderzenia, może pomóc naukowcom lepiej zrozumieć i oszacować szkody spowodowane uderzeniami asteroid w Ziemię.
Więcej informacji w publikacji The steady state population of Earth’s minimoons of lunar provenance autorstwa Roberta Jedicke i in., 2025, Icarus, https://doi.org/10.1016/j.icarus.2025.116587.
Opracowanie: Joanna Molenda-Żakowicz
Na ilustracji: Mała asteroida krążąca wokół Ziemi. Źródło: Stephane Masclaux via Shutterstock
