Может ли луна сойти с орбиты и упасть на Землю?

Луна была близким спутником Земли на протяжении миллиардов лет, и, хотя наше представление о ее форме и размере несколько меняется по мере того, как она вращается вокруг нашей планеты, она остается постоянным присутствием в небе. Но может ли это измениться?

В фильме 2022 года «Падение Луны» (Lionsgate, выпущенный 4 февраля) таинственная сила сбрасывает Луну с орбиты и толкает ее на столкновение с Землей, при этом планетарное столкновение намечается всего через несколько недель. (Осторожно, впереди спойлеры.) Столкнувшись с этим сценарием катастрофы с высокими ставками, герои фильма борются за спасение планеты; при этом они узнают, что наш естественный спутник, в конце концов, не такой уж и естественный.

Представление о Луне как об искусственной мегаструктуре, построенной миллиарды лет назад разумными инопланетянами, прочно укоренилось в области научной фантастики. Но есть ли в космосе естественный объект, который действительно мог бы столкнуть Луну с ее орбиты? С десятками тысяч астероидов и комет, летающих вокруг Солнечной системы, может ли столкновение с достаточно большим камнем превратить Луну в снаряд, который может врезаться в Землю?

Читайте также: Потеряет ли Земля когда-нибудь свою луну?

Наша Луна представляет собой твердое каменистое тело, окруженное очень тонким слоем газа, известным как экзосфера, и естественный спутник сформировался примерно в то же время, что и Земля, около 4,5 миллиардов лет назад. Широко распространенная гипотеза предполагает, что Луна возникла из каменистых обломков после массивного столкновения между молодой Землей и меньшей протопланетой: гипотетическим объектом под названием Тейя, согласно НАСА. Другая гипотеза столкновения предполагает, что и Луна, и Земля образовались в результате столкновения двух тел, каждое из которых в пять раз больше Марса, сообщает НАСА. (1)

Луна расположена на расстоянии около 385 000 километров от Земли и имеет расчетную массу более 7.35 × 10^22 кг. Это около одной четверти размера Земли. (2)

На изображениях Луны видно, что ее поверхность испещрена кратерами разного размера, образовавшимися в результате прошлых ударов. Но большинство из них были созданы миллиарды лет назад, когда через Солнечную систему пронеслось гораздо больше мусора, сказал Пол Ходас, менеджер Центра изучения околоземных объектов (CNEOS) Лаборатории реактивного движения НАСА в Калифорнийском технологическом институте в Пасадене, Калифорния. Большая часть каменистых обломков, формирующих планеты, которые когда-то заполнили Солнечную систему, давно рассеялись, «поэтому количество столкновений сейчас значительно сократилось – материала, который мог бы ударить по Земле или Луне, стало намного меньше,» – сказал Ходас.

Согласно веб-сайту центра, CNEOS идентифицирует и отслеживает околоземные объекты, или объекты, сближающиеся с землей (ОСЗ), такие как астероиды и кометы, чтобы определить, представляют ли они угрозу для Земли, Луны или других наших космических соседей. На сегодняшний день CNEOS отслеживает около 28 000 ОСЗ – объектов, которые приближаются к Земле в пределах 1,3 астрономических единиц (194,5 млн км).

«Мы проверяем столкновения между любой планетой и астероидом, и мы проверяем столкновения на Луне,» – сказал он. В целом столкновения астероидов с Луной гораздо менее вероятны, чем столкновения с Землей, потому что наша планета – более массивная цель с более сильной гравитацией. По словам Ходаса, заблудший космический камень, который зациклился на нашем космическом соседстве, будет притягиваться к Земле, а не к Луне.

Размер также имеет значение, когда ученые рассматривают риск, связанный с летящим астероидом. По данным НАСА, чтобы ОСЗ считался угрозой для Земли, его диаметр должен быть не менее 140 метров. По словам Ходаса, для того чтобы столкновение с астероидом повлияло на орбиту Луны, астероид должен быть не меньше самой Луны.

«Луна большая, поэтому это должен быть огромный объект, который должен столкнуться с ней на высокой скорости,» – сказал он. «Вы должны поразить ее чем-то, что имеет сотни и сотни километров в диаметре».

К счастью для нас (и для Луны), ни один из известных астероидов в Солнечной системе не приближается к размеру Луны. По данным НАСА, самый большой из известных астероидов примерно в 70 раз меньше массы Луны и вращается между Марсом и Юпитером в главном поясе астероидов на расстоянии около 180 миллионов километров от Земли. (3)

Это может исключить возможность смещения Луны астероидом из Солнечной системы, но как насчет рукотворного объекта? Так случилось, что отработавшая ступень ракеты-носителя SpaceX Falcon 9, запущенная в 2015 году, в настоящее время находится на ускоренном курсе с Луной и, как ожидается, врежется в нее в марте 2022 года.

У сегмента ракеты, который весит около 4 тонн, закончилось топливо после вывода на орбиту Обсерватории глубокого космоса (DSCOVR), спутника для мониторинга климата Земли и солнечных бурь, а также совместного проекта НАСА и Национального управления океанических и атмосферных исследований. Теперь пустой ускоритель будет двигаться со скоростью примерно 9288 км/ч, когда он столкнется с обратной стороной Луны 4 марта в 7:25 утра по восточному поясному времени, и в результате удара должен образоваться кратер размером около 20 метров в диаметре, сообщает The New York Times. (4)

Нет никакой опасности, что авария повлияет на орбиту Луны; тем не менее, CNEOS внимательно следит за траекторией полета ракеты, несмотря на то что обычно не отслеживает искусственные объекты в космосе, сказал Ходас.

«Мы делаем некоторые расчеты специально для этого объекта,» – сказал он. «Это представляет интерес для космического корабля LRO [лунный разведывательный орбитальный аппарат НАСА], который вращается вокруг Луны и может сделать снимок кратера, поэтому они хотели бы знать, куда он упадет. И мы можем разработать прогнозы того, где искать и где будет этот кратер через месяц.»

Итак, в следующий раз, когда вы посмотрите на луну в ночном небе, вы можете утешиться мыслью, что в ближайшее время она никуда не денется.

Live Science