Новый временный спутник Земли оказался фрагментом Луны.

Иногда Земля может захватить небольшие околоземные астероиды своей гравитацией. Это происходит, если такие объекты находятся достаточно близко к нашей планете (в пределах сферы Хилла) и движутся с подходящей скоростью, чтобы гравитация Земли могла изменить их орбиту. Ученые называют эти тела «мини-лунами». Они могут стать как квазиспутниками, которые способны находиться на орбите в течение столетий, так и временными спутниками, оставаясь рядом с планетой от нескольких часов до нескольких дней или даже месяцев.

Большинство «захваченных» околоземных астероидов слишком малы, чтобы представлять угрозу для людей. Тем не менее, для ученых они являются удобными целями, так как находятся ближе, чем другие околоземные объекты.

За время астрономических наблюдений исследователи обнаружили десятки временных спутников Земли. Среди последних — 2024 PT5 диаметром 10-11 метров, который был найден в августе 2024 года благодаря наземной системе телескопов ATLAS. В статусе временного спутника он находился 56 дней, с сентября по ноябрь, и снова станет «временным» только в 2055 году.

Первые наблюдения показали, что 2024 PT5, вероятно, является представителем семейства околоземных астероидов Арджуна, орбиты которых очень схожи с земными по своему характеру, имеют низкое наклонение и орбитальные периоды, близкие к одному году.

Команда астрономов из США под руководством Тедди Карета (Teddy Kareta) из обсерватории Лоуэлла в Аризоне повторно исследовала 2024 PT5 и установила, что по своему внешнему виду космическое тело отличается от большинства других известных околоземных астероидов. Об этом исследователи сообщили в статье, опубликованной на сайте электронного архива препринтов arXiv.org.

Химический состав 2024 PT5 схож с составом образцов лунных пород, собранных миссией «Аполлон-14» в 1971 году. Кроме того, давление солнечного излучения, наблюдаемое на траектории астероида, значительно ниже, чем ожидалось бы для искусственного объекта. Поэтому с высокой вероятностью 2024 PT5 не является рукотворным объектом или космическим странником, возникшим на окраинах Солнечной системы, а представляет собой часть Луны — породу, отколовшуюся от поверхности нашего естественного спутника в результате столкновения с крупным телом.

Карет и его коллеги исследовали спектр отражения 2024 PT5 с помощью двух наземных телескопов: Lowell Discovery и инфракрасного телескопа NASA IRTF, установленного на вершине вулкана Мауна-Кеа на Гавайях. Ученые пришли к выводу, что состав астероида богат пироксеном — минералом, который часто встречается на Луне: его находят в базальтовых породах, образовавшихся из лавы в лунных морях.

Например, пироксена много в образцах, собранных астронавтами Аланом Шепардом и Эдгаром Митчеллом на видимой стороне Луны в формации Фра-Мауро — холмистой местности, сложенной, как предполагается, из обломочных пород. Это материал, возникший на глубине, но выброшенный на поверхность в результате импактного события.

«Астронавты собирали образцы в основном на возвышенностях — более светлых участках Луны, которые можно увидеть с Земли. Мы предполагаем, что относительно недавно — возможно, 200 тысяч лет назад — что-то крупное врезалось в этот регион и выбросило в космос лунные породы, включая 2024 PT5. Если бы меня спросили, с какой именно части Луны происходит этот астероид, я бы ответил, что из высокогорья», — объяснил Карет.

Если 2024 PT5 действительно является фрагментом лунной породы, он станет вторым известным астероидом, сформировавшимся таким образом. В 2021 году группа астрономов пришла к выводу, что ранее открытый небольшой околоземный астероид (469219) Камоалева был выбит с поверхности Луны. Его спектры схожи со спектрами образцов лунного грунта, доставленных миссиями «Аполлон-14» и «Луна-24». В частности, исследования спектра отраженного света показали, что химический состав астероида напоминает состав минерала анортозита — основного компонента лунной коры.

В 2025 году Китай планирует отправить миссию «Тяньвэнь-2» к околоземному астероиду (469219) Камоалева с целью возврата образцов его грунта. В случае успеха миссии у ученых будет ценный материал, который поможет пролить свет не только на состав и происхождение этих объектов, но и даст возможность лучше понять процессы формирования Луны и взаимодействия между Землей и ее спутником.

По мнению ученых, сделавших открытие, вблизи нашей планеты может находиться около 16 околоземных астероидов, образовавшихся из лунных пород. Однако их обнаружить довольно сложно, так как они маленькие и очень тусклые.

Другие исследователи уверены, что такие объекты вряд ли будут встречаться слишком часто, поскольку для их образования нужны «правильные условия». Если во время столкновения астероида с лунной поверхностью выделится недостаточно энергии, образовавшиеся обломки просто упадут обратно на поверхность. Если же выделится слишком много энергии, обломки смогут преодолеть гравитацию Луны и покинуть гравитационное поле системы Земля — Луна.