Нахил місячної орбіти пояснили впливом другого супутника Землі

Орбіта Місяця сильно нахилена стосовно площини земного екватора, і це стало одним із найсерйозніших питань до відомої гіпотези походження природного супутника Землі. Астрофізик із Китаю запропонував пояснення цій суперечності: за його розрахунками, у нашої планети колись могло бути два місяці. За найпоширенішою гіпотезою, Місяць — результат зіткнення Землі з гіпотетичною планетою, яка отримала ім’я героїні античних міфів Тейї, матері богині Місяця Селени. Припускають, що ця планета мала бути розміром як Марс і від удару повністю зруйнуватися. Безліч уламків цієї аварії впали на Землю або полетіли в міжпланетний простір, але деяка кількість утворила кільце навколо нашої планети, а потім весь цей розсип зібрався разом і утворив Місяць.

Проблема такого сценарію в тому, що початкове кільце уламків мало розташуватися в площині земного екватора, отже, Місяць теж спочатку мав рухатися в цій площині. Такий загальний закон: протопланетний диск, де народжуються світи, акреційний диск чорної дірки і навіть галактичний диск — усе прагне розташуватись у площині екватора свого центрального об’єкта. Це і для супутників планет. Гарний приклад — найбільші Місяця Юпітера: Іо, Європа, Ганімед і Каллісто. Вони й досі рухаються поблизу екваторіальної площини газового гіганта.

Тим часом орбіта Місяця сьогодні, через чотири з половиною мільярди років після її виникнення, нахилена по відношенню до земного екватора, з урахуванням коливань, на 18-28 градусів. Астрономи шляхом розрахунків заглядають у далеке минуле і бачать, що спочатку цей нахил мав становити приблизно 10 градусів, і це також дуже багато. На думку вчених, так можливо тільки в одному випадку — якщо у взаємодію Землі та Місяця щось втрутилося.

Раніше висловлювалася, наприклад, версія, що вплинути могли численні планети зималі — малі тіла на околицях Землі. Нещодавно астрофізик з Хенанського педагогічного університету (Китай) Веньшуаї Ліу поділився несподіваним припущенням: він підозрює, що у Землі спочатку було два природні супутники. Це означає три можливі шляхи подальшого розвитку подій: або два місяці злилися в одну і утворили нинішню, або одна з них полетіла геть, або впала на Землю. Дослідник розрахував параметри місячної орбіти у всіх трьох випадках і свої результати виклав у статті, доступній на сервері препринтів arXiv.

Для варіанта злиття двох місяців вчений виходив з того, що разом вони мали «важити» трохи більше за нинішній Місяць. За даними обчислень, тоді вона мала розташуватися приблизно за 50 тисяч кілометрів від Землі і нахилом орбіти в 15,5 градуса по відношенню до екватора планети.

У двох інших варіантах великий нахил виходить, якщо один місяць мав масу нинішньої, а інший разом із планетою становив масу сьогоднішньої Землі. Моделювання динаміки взаємодії супутника з Землею, що збереглося, показало, що протягом наступних 40 тисяч років Місяць повинен був віддалитися до 64 тисяч кілометрів, а нахил її орбіти до екватора планети зменшився до 12 градусів. Астрофізик підкреслив, що все це створює правдоподібніші вихідні умови для отримання сучасних параметрів місячної орбіти.