Het is een boeiend gedachte-experiment.
Wat als de aarde meerdere manen had? Onze wereld heeft één grote natuurlijke satelliet, iets meer dan een kwart van de diameter, 1/50 van het volume en minder dan 1/80 van de massa van onze schone wereld. In feite wordt het aarde-maansysteem soms een "binaire planeet" genoemd, en onze maan staat als de grootste natuurlijke satelliet van elke planeet - dat wil zeggen, als je je abonneert op het stuiteren van Pluto en Charon uit "de club" - in tegenstelling tot de primaire maan van elke maan in ons zonnestelsel.
Maar wat als we twee of meer manen hadden? En liggen er kleine 'moonlet'-kandidaten op de loer in afwachting van ontdekking en misschien verkenning?
Terwijl historische zoekopdrachten naar kleine secundaire manen van de aarde - en zelfs 'manen van onze maan' - niets opleveren, legt de aarde inderdaad asteroïden vast als tijdelijke manen en werpt ze van tijd tot tijd terug in een zonnebaan.
Nu heeft een recent artikel van de Universiteit van Hawaï, geschreven in samenwerking met het SETI-instituut en de afdeling Fysica van de Universiteit van Helsinki, gekeken naar de mogelijke vooruitzichten voor de populatie van gevangen asteroïden in de buurt van de aarde en de haalbaarheid om deze te detecteren met bestaande en toekomstige systemen die op het punt staan online te komen.
De jacht op onechte manen van de aarde heeft een fascinerende en grotendeels onvertelde geschiedenis. Het uitstekende boek van Arthur Upgren Veel luchten wijdt een heel hoofdstuk aan de mogelijke gevolgen van een aarde met meerdere manen ... zeker, meer manen zouden een vloek zijn voor astrofotografen, maar hey, verduisteringen en doorgangen van de zon zouden vaker voorkomen, een duidelijk pluspunt.
In 1846 kondigde astronoom Frederic Petit de ontdekking aan van een kleine om de aarde draaiende maan vanaf het observatorium van Toulouse. "Petit's Moon" zou om de 2 uur en 44 minuten om de aarde draaien en een hoogtepunt bereiken van 3.570 kilometer en een perigeum van slechts 11,4 (!) Kilometer, waardoor het goed in de atmosfeer van de aarde komt en het dichtst nadert.
Een iets meer geloofwaardige claim kwam van astronoom Georg Waltemath in 1898 voor een maan van 700 kilometer groot - hij beweerde dat het natuurlijk een heel donker lichaam was en niet erg gemakkelijk zichtbaar - in een baan om de aarde op ongeveer 2,5 keer de afstand van de maan . Waltemath kondigde zelfs zijn ontdekking aan en beweerde een derde maan van de aarde voor een goede maatregel.
En een veel twijfelachtiger claim kwam van de astroloog Walter Gornold in 1918 van een secundaire maan, genaamd Lilith. Blijkbaar hadden astrologen toen (en nu) er eigenlijk nooit de moeite voor genomen kijken in de lucht ...
Blijkt dat onze grote maan een redelijk goede doelverdediger is en elke hoopvolle tweede maan uitwerpt - en soms een pak slaag krijgt -. Je kunt die astronomen natuurlijk niet helemaal de schuld geven. Hoewel geen van deze onechte manen de test van observationele verificatie heeft overleefd, kwamen deze ontdekkingen vaak voort uit vroege pogingen om de precieze beweging van de maan nauwkeurig te voorspellen. Astronomen hadden daarom het gevoel dat ze op de goede weg waren, op zoek naar een ongezien storend lichaam.
Snel vooruit naar de 21st eeuw. Quasi-manen van de aarde, zoals 3753 Cruithne, hebben een hoefijzervormige baan en lijken onze planeet te naderen en te wijken terwijl beide om de zon draaien. Soortgelijke quasi-manen van Venus zijn ook ontdekt.
En zelfs terugkerende ruimteafval kan zich voordoen als een maan van de aarde, zoals het geval was met J002E3 en QW1 uit 2010, die boosters bleken te zijn van respectievelijk Apollo 12 en de Chinese Chang'e-2-missies.
Waar moderne onderzoekers naar op zoek zijn, worden tijdelijke gevangen orbiters of TCO's genoemd. De studie merkt op dat misschien gemiddeld een paar dozijn asteroïden met een grootte van 1 tot 2 meter zich in een "steady state" -bevolking bevinden die op een bepaald moment in een baan om de aarde kan draaien in een baan, baan en een soort transportband uitwerpen . Schattingen suggereren dat er elk decennium een grote asteroïde van 5 tot 10 meter wordt gevangen, en dat een TCO van 100 meter of groter tijdelijk om de 100.000 jaar door de aarde wordt gevangen. De studie schat ook dat ongeveer 1% af en toe de aarde raakt. En hoewel het geen TCO was, werd de mogelijkheid om een aan de aarde gebonden asteroïde vóór de inslag te detecteren in 2008 gedemonstreerd met de ontdekking van de TC3 uit 2008, minder dan 24 uur voor de inslag in de Soedanese woestijn.
"Er zijn momenteel geen projecten die alleen op zoek zijn naar minimoons", vertelde hoofdonderzoeker Bryce Bolin van de Universiteit van Hawaï. Space Magazine. "Er zijn verschillende onderzoeken, zoals PanSTARRS, de Catalina Sky Survey en de Palomar Transit Factory, die momenteel in bedrijf zijn en die de mogelijkheid hebben om minimoons te ontdekken."
We worden steeds beter in dit gevaarlijke asteroïde detectiebedrijf, dat is zeker. De onderzoekers modelleerden paden en banen voor TCO's in de studie, en merkten ook op dat collecties kunnen "klonteren" op het anti-zonwerende L2-oppositiepunt en het L1-zonwaartse punt, met kleinere verdelingen op de oost- en west-kwadratuurpunten op 90 graden aan weerszijden van de aarde. Met name het L2-punt kan een goede plaats zijn om de zoekopdracht te starten.
Ironisch genoeg hebben systemen zoals LINEAR en PanSTARRS mogelijk al een TCO in hun gegevens vastgelegd en genegeerd in hun zoektocht naar traditionele Near Earth Objects.
"Enquêtes zoals PanSTARRS / LINEAR maken gebruik van een filtratieproces om artefacten en false positives in de gegevens te verwijderen terwijl deze via de datapijplijn worden verwerkt," vertelde onderzoeker Bryce Bolin Space Magazine. "Een veelgebruikte methode is het toepassen van een bewegingsverlaging ... dit is effectief in het elimineren van veel artefacten (die) een bewegingssnelheid hebben zoals gemeten door de pijpleiding die erg hoog is."
Dergelijke systemen zijn niet altijd op zoek naar snelle verplaatsers in de buurt van de baan om de aarde die een spoor of een streep kunnen produceren die ruimteafval kan samenvoegen of verloren kan gaan in de gaten over meerdere detectieapparaten. En waar we het over hebben, merken onderzoekers op dat Arecibo en het Space Surveillance System van de Amerikaanse luchtmacht ook bij deze inspanning kunnen worden gerekruteerd. Tot op heden is één definitieve TCO, genaamd RH120 uit 2006, gedocumenteerd in een baan om en vertrekkend vanuit de omgeving van de aarde, en dergelijke werelddorpen zouden verleidelijke doelen kunnen zijn voor toekomstige bemande missies vanwege hun relatief lage Delta-V voor aankomst en vertrek.
PanSTARRS-2 zag vorig jaar in 2013 het eerste licht en zal naar verwachting eind 2014 online gaan voor volledige wetenschappelijke operaties. Uiteindelijk zal het PanSTARRS-systeem vier telescopen gebruiken en mogelijk een groot aantal TCO's vinden. De onderzoekers schatten in het onderzoek dat een telescoop zoals Subaru een kans van 90% heeft om een TCO te halen na slechts vijf nachten toegewijde luchtbewegingen.
Ten slotte merkt de studie ook op dat bewijsmateriaal van miniatuurmaanletsels rond de aarde op de loer kan liggen in de gegevens over de hemel die zijn verzameld door geautomatiseerde camera's en amateur-waarnemers tijdens meteorenregen. Natuurlijk hebben we het over klein bewijsmateriaal van stof tot kiezelsteen, maar er is geen ondergrens voor wat een maan vormt ...
En dus, hoewel manen zoals "Lilith" en "Petit's Moon" tot de eenjarigen van de astronomische geschiedenis behoren, zijn tijdelijke "minimoons" van de aarde moderne realiteiten. En zoals gebeurtenissen als Chelyabinsk ons eraan herinneren, is het altijd de moeite waard om op jacht te gaan naar gevaarlijke NEO's (en TCO's) die mogelijk onze kant op komen. Hé, om sciencefictionschrijver Larry Niven te parafraseren: in tegenstelling tot de dinosauriërs hebben we een ruimteprogramma!
Lees meer over de fascinerende geschiedenis van manen die er nooit waren en meer in het klassieke boek The Haunted Observatory.
