Astronomia

A Terra pode hospedar outro satélite natural além da Lua?

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Existem órbitas com estabilidade de longo prazo (escalas de tempo astronômicas) ao redor da Terra? As órbitas de baixa altitude irão decair devido ao atrito com a atmosfera da Terra. Dentro do limite de Roche da Terra, uma Lua não poderia se formar de qualquer maneira devido às forças das marés. Em altitudes mais próximas da Lua, a Lua provavelmente desestabilizaria uma órbita de modo que o objeto colidiria com a Terra ou a Lua ou seria ejetado.

Muitos dos outros planetas em nosso sistema solar têm vários satélites naturais; onde isso ocorre, eles são sempre muito menores do que o principal - pense em Júpiter, Saturno e até mesmo Marte. Por outro lado, a Terra, e aparentemente Plutão, cada um tem apenas um satélite natural, relativamente grande em comparação com o primário. Será porque um grande satélite tenderá a limpar toda a "esfera de influência" em torno de seu material primário?

Portanto, minha pergunta é: a existência de nossa Lua impede efetivamente a formação ou captura de qualquer outro satélite natural ao redor da Terra? (Considerando apenas os verdadeiros satélites, não objetos "companheiros" ou quase satélites)


Resposta curta: Pode ser impossível "longo prazo". É problemático devido ao tamanho da Lua e à proximidade do Sol.

Resposta longa:

O sistema Terra-Lua no espaço vazio poderia conter várias outras luas (como o sistema Plutão-Caronte). O problema é a proximidade do sol, além do tamanho da lua. Os planetas mais próximos de suas estrelas têm mais dificuldade em segurar as luas, em parte porque a esfera de Hill é menor, em parte porque as forças de maré são muito maiores (e esses 2 fatores podem andar de mãos dadas, não além). Mas não é apenas coincidência que Mercúrio e Vênus não tenham luas, eles também são menos propensos a manter luas.

Marte tem uma esfera de colina menor do que a Terra devido à sua massa menor, mas suas 2 luas são muito pequenas. Além disso, uma das luas de Marte 2 pode não estar lá por muito mais tempo. Pode colidir com Marte em menos de 100 milhões de anos.

A proximidade da Terra ao Sol dá à Terra uma esfera de colina de cerca de 1,5 milhão de km, e a verdadeira região de estabilidade (longo prazo) é cerca de 1/3 a 1/2 disso, então cerca de 500-750.000 km, o que não é tudo muito mais longe do que a Lua está atualmente.

A distância média da nossa Lua é de 384.000 km, mas a nossa lua tem uma órbita ligeiramente excêntrica, por isso a distância varia entre cerca de 363.100 e 405.700 km. Fonte.

O segundo fator é a massa relativa entre a Lua e o planeta. Marte tem 2 luas, mas suas luas são muito pequenas e têm muito pouco efeito gravitacional uma sobre a outra. Nossa Lua tem 1/81 da massa da Terra, que é a maior proporção entre a Lua e o planeta em nosso sistema solar.

Usando a fórmula simplificada da esfera da colina, a raiz cúbica de (a proporção das massas / 3). Basicamente, a raiz cúbica de (1/243) dá à lua da Terra uma esfera de colina de cerca de 16% de sua distância da Terra. Qualquer objeto orbitando a Terra que passe dentro da esfera da colina da Lua obviamente não estará em uma órbita estável. Na verdade, a região de instabilidade provavelmente ultrapassa esses 16%. Há quanto tempo, não tenho certeza, mas posso dizer com segurança que qualquer coisa, mesmo remotamente perto da órbita da Lua, não poderia orbitar a Terra por qualquer período de tempo.

Usando 16%, a região claramente instável está entre 300.000 km e 470.000 km. Seria impossível para um objeto orbitar a Terra a uma distância maior do que a lua. As perturbações solares e lunares seriam muito grandes.

Se fosse possível que a Terra tivesse uma segunda lua, ela precisaria orbitar bem perto da Terra. Provavelmente bem dentro de 300.000 KM. Quanto mais perto da Terra, mais a gravitação da Terra seria dominante, então se eu fosse adivinhar, acho que a Lua precisaria estar bem próxima, talvez na faixa de 50.000 km - mas isso é apenas um palpite.

Para comparação, as 3 luas de Júpiter em ressonância orbital; Ganimedes, o maior dos 3, tem uma esfera de colina a cerca de 3% da distância de Júpiter. A ressonância orbital 1: 2: 4 funciona na raiz 1,5 de 2 ou cerca de uma razão de distância orbital de 1,59 para 1. Essas 3 luas também têm órbitas quase circulares. Se a órbita da Lua fosse quase circular, poderia haver uma ressonância estável 1,59 vezes mais perto da Terra, mas como a órbita da Lua é mensuravelmente excêntrica, não acredito que a proporção do período orbital 2: 1 seria estável a longo prazo porque há muitas oscilações nele. Eu acho que sua melhor aposta para uma órbita estável para uma segunda lua seria muito perto da Terra, provavelmente na faixa de 50-100.000 KM (mas essa é uma estimativa grosseira).

É importante notar que "estável a longo prazo" não é um termo preciso, pois não há um corte claro. Mil órbitas? Um milhão? Um Bilhão? Tempo de vida do Sol?

Percebo que "talvez, talvez não" não seja uma resposta, mas gostaria de explicar por que é difícil. Um satélite capturado não pode ser capturado em uma órbita relativamente circular próxima à Terra porque a velocidade de entrada é muito grande. Em teoria, se houvesse destroços suficientes, um satélite poderia se formar perto da Terra e talvez ser estável por um período relativamente longo, mas a Lua, até certo ponto, impediria tal formação de uma forma semelhante que Júpiter impede o cinturão de asteróides de coalescer em um pequeno planeta. (a baixa massa do cinturão de asteróides desempenha um papel nisso também, talvez um papel maior), mas Júpiter é um fator. Artigo aqui


Algumas centenas de quilômetros além do geossíncrono está a órbita do cemitério de satélites, cuja distância também é função do tamanho do satélite. Alguém poderia colocar um asteróide em tal órbita para ser uma lua bem visível. Pode-se argumentar que, uma vez que não temos essa lua, isso é, portanto, improvável. No entanto, como abaixo, nenhuma lua é eterna e, com certeza, no passado tínhamos muitas pequenas luas. A Terra tem mais ou menos uma espécie de segunda lua, e terá por séculos, portanto, "não pode ter" é duvidoso.

Eu não compro o "Eu não gosto do argumento do satélite natural temporário de órbita complicada." Usando esse argumento, Fobos não seria uma lua de Marte, pois sua órbita decairá terminalmente em 30 milhões de anos. Nosso Luna acabará escapando devido à frenagem de maré, então, eu prefiro dizer que nenhum satélite é para sempre. O próximo problema é que se 2016HO3 acima não é uma 'lua' ou 'satélite', então a Terra não é um 'planeta', pois os planetas 'limpam suas próprias órbitas' como o ponto 3 da definição de planeta IAU.

A esfera de Hill é apenas uma aproximação, e outras forças (como a pressão de radiação ou o efeito Yarkovsky) podem eventualmente perturbar um objeto fora da esfera. Este terceiro objeto também deve ter uma massa pequena o suficiente para não apresentar complicações adicionais por sua própria gravidade. Cálculos numéricos detalhados mostram que as órbitas na esfera de Hill ou apenas dentro dela não são estáveis ​​a longo prazo; parece que as órbitas estáveis ​​de satélites existem apenas dentro de 1/2 a 1/3 do raio de Hill. A região de estabilidade para órbitas retrógradas a uma grande distância do primário é maior do que a região para órbitas prógradas a uma grande distância do primário. Acredita-se que isso explique a preponderância de luas retrógradas ao redor de Júpiter; no entanto, Saturno tem uma mistura mais uniforme de luas retrógradas / prógradas, então as razões são mais complicadas ... A esfera de Hill de (66391) 1999 KW $ _4 $, um asteróide cruzador de Mercúrio que tem uma lua (S / 2001 (66391) 1 ), mede 22 km de raio.


Luas reivindicadas da Terra

Afirmações sobre a existência de outras luas da Terra - isto é, de um ou mais satélites naturais com órbitas relativamente estáveis ​​da Terra, além da Lua - já existem há algum tempo. Vários candidatos foram propostos, mas nenhum foi confirmado. [1] Desde o século 19, os cientistas têm feito pesquisas genuínas por mais luas, mas a possibilidade também tem sido o assunto de uma série de especulações não científicas duvidosas, bem como uma série de boatos prováveis. [2]

Embora a Lua seja o único satélite natural da Terra, há uma série de objetos próximos à Terra (NEOs) com órbitas que estão em ressonância com a Terra. Estas foram chamadas de "segundas" luas da Terra. [3]

469219 Kamo'oalewa, um asteróide descoberto em 27 de abril de 2016, é possivelmente o quase-satélite mais estável da Terra. [4] À medida que orbita o Sol, 469219 Kamo'oalewa parece circular ao redor da Terra também. É muito distante para ser um verdadeiro satélite da Terra, mas é o melhor e mais estável exemplo de um quase satélite, um tipo de objeto próximo à Terra. Eles parecem orbitar um ponto diferente da própria Terra, como o caminho orbital do asteróide NEO 3753 Cruithne. Os trojans da Terra, como 2010 TK 7, são NEOs que orbitam o Sol (não a Terra) no mesmo caminho orbital que a Terra e parecem liderar ou seguir a Terra ao longo do mesmo caminho orbital.

Outros pequenos objetos naturais em órbita ao redor do Sol podem entrar em órbita ao redor da Terra por um curto período de tempo, tornando-se satélites naturais temporários. Até o momento [atualização], os únicos exemplos confirmados foram 2006 RH 120 na órbita da Terra durante 2006 e 2007, [1] e 2020 CD 3 na órbita da Terra entre 2018 e 2020. [5] [6]


A Terra pode hospedar outro satélite natural além da Lua? - Astronomia

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O mesmo lado da lua sempre está voltado para a Terra. O outro lado da lua foi observado pela primeira vez por humanos em 1959, quando a missão Soviética Luna 3 não tripulada orbitou a lua e a fotografou. Neil Armstrong e Buzz Aldrin (na missão Apollo 11 da NASA, que também incluía Michael Collins) foram as primeiras pessoas a caminhar na lua, em 20 de julho de 1969.

Se você estivesse na lua, o céu sempre pareceria escuro, mesmo durante o dia. Além disso, de qualquer ponto da lua (exceto do outro lado da lua, onde você não pode ver a Terra), a Terra estaria sempre no mesmo lugar no céu, a fase da Terra muda e a Terra gira, exibindo vários continentes.

A ÓRBITA DA LUA
A lua está a cerca de 238.900 milhas (384.000 km) da Terra, em média. Em sua abordagem mais próxima (o perigeu lunar), a lua está a 221.460 milhas (356.410 km) da Terra. Em sua abordagem mais distante (seu apogeu), a lua está a 252.700 milhas (406.700 km) da Terra.

A lua gira em torno da Terra em cerca de um mês (27 dias 8 horas). Ele gira em torno de seu próprio eixo na mesma quantidade de tempo. O mesmo lado da lua sempre está voltado para a Terra, ele está em rotação sincronizada com a Terra.

A órbita da Lua está se expandindo com o tempo à medida que desacelera (a Terra também desacelera à medida que perde energia). Por exemplo, um bilhão de anos atrás, a Lua estava muito mais perto da Terra (cerca de 200.000 quilômetros) e levou apenas 20 dias para orbitar a Terra. Além disso, um 'dia' na Terra durou cerca de 18 horas (em vez de nosso dia de 24 horas). As marés na Terra também eram muito mais fortes, pois a lua estava mais perto da Terra.

SAROS
O saros é o ciclo periódico de aproximadamente 18 anos do sistema Terra-Lua-Sol. A cada 6.585 dias, a Terra, a Lua e o Sol estão exatamente na mesma posição. Quando houver um eclipse lunar, também haverá exatamente 6.585 dias depois.

TAMANHO
O diâmetro da lua é 2.159 milhas (3.474 km), 27% do diâmetro da Terra (um pouco mais de um quarto do diâmetro da Terra).

A influência gravitacional das marés da Lua na Terra é cerca de duas vezes mais forte que a influência gravitacional das marés do Sol. A proporção do tamanho Terra: lua é muito pequena em comparação com as proporções da maioria dos outros sistemas planeta: lua (para a maioria dos planetas em nosso Sistema Solar, as luas são muito menores em comparação com o planeta e têm menos efeito sobre o planeta).

MASSA E GRAVIDADE
A massa da lua é (7,35 x 10 22 kg), cerca de 1/81 da massa da Terra.

A força gravitacional da lua é apenas 17% da gravidade da Terra. Por exemplo, uma pessoa de 100 libras (45 kg) pesaria apenas 17 libras (7,6 kg) na lua.

A densidade da lua é 3340 kg / m 3. Isso é cerca de 3/5 da densidade da Terra.

TEMPERATURA
A temperatura na Lua varia de máximas diurnas de cerca de 130 & degC = 265 & degF a mínimas noturnas de cerca de -110 & degC = -170 & degF

ATMOSFERA
A lua não tem atmosfera. Na lua, o céu está sempre escuro, mesmo do lado brilhante (porque não há atmosfera). Além disso, como as ondas sonoras viajam pelo ar, a lua está silenciosa e não pode haver transmissão de som na lua.

ÉGUA
Mare (plural maria) significa & quotsea, & quot, mas maria na lua são planícies na lua. Eles são chamados de maria porque os primeiros astrônomos pensavam que essas áreas da lua eram grandes mares. O primeiro pouso na lua foi no Mare Tranquillitatis (o Mar da Tranquilidade). Maria está concentrada no lado da lua que está voltado para a Terra, o lado oposto tem muito poucas dessas planícies. Os cientistas não sabem por que isso acontece.

CRATERS E RILLES


A cratera lunar Aristarchus (na borda NW do Oceanus Procellarum). Esta enorme cratera circular tem 25 milhas (40 km) de diâmetro e 2,2 milhas (3,6 km) de profundidade (da borda ao chão). Há muito material ejetado (material lançado da cratera no momento do impacto) ao redor da cratera.
A superfície da lua é marcada por milhões de crateras de impacto (principalmente circulares), causadas por asteróides, cometas e meteoritos. Não há atmosfera na lua para ajudar a protegê-la do bombardeio de impactos potenciais (a maioria dos objetos do espaço queimam em nossa atmosfera). Além disso, não há erosão (vento ou precipitação) e pouca atividade geológica para desgastar essas crateras, então elas permanecem inalteradas até que outro novo impacto as altere.

Essas crateras variam em tamanho até muitas centenas de quilômetros, mas as crateras mais enormes foram inundadas por lava e apenas partes do contorno são visíveis. Os maria de baixa elevação (mares) têm menos crateras do que outras áreas. Isso porque essas áreas se formaram mais recentemente, e tiveram menos tempo para serem atingidas. A maior cratera lunar intacta é a Clavius, que tem 160 km de diâmetro.

Um canal é um vale longo e estreito na superfície da lua. Hadley Rille é um longo vale na superfície da lua. Este canal tem 75 milhas (125 km) de comprimento, 1300 pés (400 m) de profundidade e quase 1 milha (1500 m) de largura em seu ponto mais largo. Foi formada por lava basáltica derretida que esculpiu um canal íngreme ao longo da base da Frente Apenina (que foi explorada pelos astronautas da Apollo 15 em 1971).

LUA OU PLANETA DUPLO?
A Terra e a Lua são relativamente próximas em tamanho (4: 1 em diâmetro, 81: 1 em massa), ao contrário da maioria dos sistemas planeta / lua. Muitas pessoas consideram a Terra e a Lua um sistema de planeta duplo (em vez de um sistema planeta / lua). A lua na verdade não gira em torno da Terra, ela gira em torno do Sol em conjunto com a Terra (como um sistema de planeta duplo).

LIBRAÇÃO
A libração é um movimento de balanço da lua. As librações fazem com que vejamos a Lua de ângulos diferentes em momentos diferentes, permitindo-nos ver cerca de 59 por cento da superfície da Lua da Terra, embora o mesmo lado sempre esteja voltado para nós. Existem libações devido a variações na taxa de movimento orbital da Lua (libração longitudinal) e à inclinação do equador da Lua em relação ao seu plano orbital (libração latitudinal). Há também uma aparente libração devido a um observador na Terra vendo a Lua de diferentes ângulos enquanto a Terra gira (libração diurna, que ocorre a cada dia).

DOIS MESES LUNARES
Os meses lunares siderais e sinódicos têm durações diferentes. O mês sideral é o tempo que a Lua leva para retornar à mesma posição no céu em relação às estrelas; o mês sideral é de 27.321 dias. O mês sinódico é o tempo entre as fases lunares semelhantes (por exemplo, entre duas luas cheias), o mês sinódico tem 29.530 dias de duração.

EXPLORAÇÃO LUNAR


Pegada do astronauta Buzz Aldrin no Mar da Tranquilidade da lua, da missão Apollo 11 em 1969.
Houve muitas missões à lua, incluindo missões orbitais e pousos na lua. As missões Apollo da NASA enviaram pessoas à lua pela primeira vez. O LEM (Módulo de Excursão Lunar) da Apollo 11 pousou na lua em 20 de julho de 1969 com Neil Armstrong e Edwin "Buzz" Aldrin (Michael Collins estava no orbitador). Neil Armstrong foi a primeira pessoa a pisar na lua. Suas primeiras palavras ao descer a escada do Módulo Lunar para a superfície lunar foram: "Esse é um pequeno passo para o homem, um salto gigante para a humanidade". Aldrin descreveu o cenário lunar como "desolação magnífica". A Apollo 12-17 continuou a exploração lunar.

MOON ROCKS
Os astronautas da NASA recuperaram 842 libras (382 kg) de rochas lunares (em muitas missões), que foram estudadas de perto. A composição das rochas lunares é muito semelhante à das rochas terrestres. Usando datação por radioisótopos, descobriu-se que as rochas lunares têm cerca de 4,3 bilhões de anos.

A ORIGEM DA LUA
A maioria dos cientistas acredita que a lua foi formada a partir do material ejetado depois que a Terra colidiu com um objeto do tamanho de Marte. Este material ejetado se fundiu na lua que entrou em órbita ao redor da Terra. Esta colisão catastrófica ocorreu cerca de 60 milhões de anos após a formação da própria Terra (cerca de 4,3 bilhões de anos atrás). Isso é determinado pela datação por radioisótopos de rochas lunares

LUA AZUL

Quando duas luas cheias ocorrem em um único mês, a segunda lua cheia é chamada de "Lua Azul". Outra definição de lua azul é a terceira lua cheia, que ocorre em uma estação do ano com quatro luas cheias (geralmente cada estação tem apenas três luas cheias).


Rochas lunares, minerais e elementos

A superfície externa é dura e contém minerais como titânio. Algumas rochas lunares contêm metais processados, incluindo latão, mica e dois elementos excitantes, urânio 236 e neptúnio 237. Esses elementos não ocorrem naturalmente, até onde a ciência sabe.

O urânio 236 é um resíduo nuclear radioativo de longa duração que resulta do urânio reprocessado com combustível nuclear usado. Neptunium 237 é um elemento radioativo que é o subproduto de reatores nucleares derivados de plutônio. Existem partículas de ferro desconhecidas e impermeáveis ​​à ferrugem. Essas descobertas não ocorrem devido a nenhum processo natural conhecido. No entanto, eles são consistentes com operações de mineração e moagem em grande escala.

Entre 1969 e 1972, houve seis missões Apollo. Eles trouxeram de volta 382 kg ou 842 libras de rochas lunares, amostras de núcleo, seixos, areia e poeira. Esses seis voos espaciais representam 2.200 amostras separadas de seis locais diferentes. Em 2019, a NASA afirma ter 85% dessas amostras. A NASA admite que 180 amostras de rochas lunares estão faltando apenas & # 8230. Então, essas 180 amostras, ou aproximadamente 126 libras, estão em coleções particulares.


Candidatos [editar | editar fonte]

A estrela 1SWASP J140747.93-394542.6 na constelação de Centaurus, pode ter um planeta com uma lua. O planeta extra-solar confirmado WASP-12b também pode possuir uma lua.

Em dezembro de 2013, um exomoon candidato de um planeta flutuante livre MOA-2011-BLG-262 foi anunciado, mas devido a degenerescências na modelagem do evento de microlente, as observações também podem ser explicadas como um planeta de massa de Netuno orbitando um anã vermelha de baixa massa, um cenário que os autores consideram mais provável. Esse candidato também apareceu nas notícias alguns meses depois, em abril de 2014.

Em outubro de 2018, pesquisadores usando o Telescópio Espacial Hubble publicaram observações de um exomoon candidato orbitando Kepler-1625b, denominado Kepler-1625b I. A descoberta deste exomoon sugere que o planeta hospedeiro provavelmente tem várias massas de Júpiter, enquanto a lua pode ter uma massa e raio semelhante ao do planeta Netuno. O estudo concluiu que a hipótese exomoon é a mais simples e melhor explicação para as observações disponíveis, embora alertou que é difícil atribuir uma probabilidade precisa para sua existência e natureza. Alguns argumentam que este pode ser um exemplo de um planeta duplo, em vez de uma ex-lua.


ASTR 104 | Astronomia dos Planetas

A Terra e a Lua têm um relacionamento que sempre despertou o interesse da humanidade. A Lua, o único satélite natural da Terra, foi formada há cerca de 4,6 bilhões de anos, o que está próximo da formação da Terra. Ao longo da história astronômica, as questões de quando, como e por que a Terra e a Lua foram formadas tem sido um debate entre cientistas, filósofos e vários estudiosos. O projeto a seguir irá analisar a relação recíproca entre a Terra e a Lua, discutir as teorias que sustentam essa relação, bem como examinar a singularidade da única Lua da Terra.

Formação da Terra

A formação da Terra começou há cerca de 4,6 bilhões de anos a partir de colisões de gás e poeira em uma nuvem massiva. Asteróides e pequenos planetas eventualmente se formaram, e as colisões desses objetos levaram à construção dos planetas em nosso Sistema Solar. Essa teoria é chamada de hipótese 1 da nebulosa solar. (Figura 1)

A água está na Terra desde o início. Rochas encontradas na Terra que vieram diretamente do manto da Terra contêm pequenas gotículas de água compostas dos mesmos materiais atualmente na Terra. Descobriu-se que cristais de zircão detritais formados 4,4 bilhões de anos atrás entraram em contato com a água, o que significa que a Terra tinha oceanos naquela época 2. Isso não quer dizer que a água não veio de asteróides e cometas que eles podem muito bem ter adicionado aos oceanos da Terra, mas os cientistas pensam que a água existe na Terra desde o tempo em que se formou.

Quando a Terra se formou, a superfície estava completamente derretida e praticamente não havia atmosfera. Quando a Terra esfriou, uma atmosfera composta de sulfeto de hidrogênio, metano e dióxido de carbono se formou 3. O oxigênio existia apenas em compostos de água. À medida que a vida na Terra progredia, os organismos produziram oxigênio para neutralizar o metano na atmosfera. Cerca de 2 bilhões de anos atrás, foi quando o oxigênio começou a ser produzido na Terra 4. O oxigênio na atmosfera continuou a aumentar à medida que a vida na Terra evoluía. Cerca de 400 milhões de anos atrás, o oxigênio representava 20% da atmosfera.

A vida na Terra começou há cerca de 3,8 bilhões de anos. Naquela época, apenas bactérias unicelulares existiam. Muito tempo depois, a vida que conhecemos hoje começou a se formar. Os peixes evoluíram pela primeira vez há 530 milhões de anos, seguidos de plantas terrestres e florestas nos 150 milhões de anos seguintes. Os mamíferos evoluíram 200 milhões de anos atrás, e os humanos não evoluíram até 200.000 anos atrás 5.

Figura 1: Asteróides colidiram uns com os outros durante muitos anos para formar corpos maiores, como nossos planetas. Crédito da imagem: Joe Tucciarone https://starchild.gsfc.nasa.gov/docs/StarChild/questions/question38.html

Figura 2: Ilustração de um objeto do tamanho da Lua, colidindo com um planeta Autor: NASA / JPL-Caltech http://www.nasa.gov/multimedia/imagegallery/image_feature_1454.html

Evolução e formação da lua

A ciência concluiu que a Lua da Terra começou seu processo de formação 4,5 bilhões de anos atrás. Os cientistas há muito acreditam que a Lua foi formada por causa de uma colisão que aconteceu entre a Terra e outro planeta 6.

No início da história, a Terra foi atingida por um planeta do tamanho de Marte e esse planeta foi destruído por seu impacto e a maioria dos detritos e alguns da Terra formaram um disco ao redor da Terra e, finalmente, formaram-se na Lua. A gravidade da Terra pode ter esticado a Lua, criando sua forma estranha. Este evento, que formou a Lua, colocou em movimento a evolução da Terra.

A Relação da Lua e o Efeito na Terra

Uma vez que a Lua está presente como resultado da existência da Terra, e acredita-se que seja de pedaços da crosta do então jovem planeta & # 8217s, seu relacionamento é importante. A Lua tem uma relação importante com a Terra por quatro razões principais. A primeira é que ele fornece uma atração gravitacional, que é a razão das marés. A atração gravitacional da Lua é mais forte no local da Terra que está mais próximo da Lua. Nesse local, a atração é tão forte que cria uma protuberância na água, que então move a água em direção à atração gravitacional ou para longe dela 7. As marés são importantes para a Terra porque permitem mudanças regulares nas profundezas do oceano, ajudam a ciclar a água quente e fria e permitem que os peixes e seus alimentos se movam junto com as marés, resultando em recursos mais sustentáveis.

O segundo efeito que a Lua tem no planeta Terra é que ela fornece luz para a noite. Sem a Lua, não haveria nada para refletir os raios do sol, resultando em nenhuma luz para uma determinada parte da Terra que está longe do Sol 8.

A terceira coisa que a Lua faz pela Terra é estabilizar nossa inclinação orbital. Sem a Lua, é possível que a Terra pudesse inclinar até 85 graus, resultando em diferenças drásticas de temperatura em toda a Terra, bem como uma mudança em nosso dia normal de 24 horas 9.

A quarta coisa que a Lua faz pela Terra tem impacto tanto nos animais quanto nos humanos que nela vivem. Desde o início da humanidade, certas culturas e grupos de pessoas acreditam que a Lua tem efeito na reprodução animal e humana, influencia os ciclos menstruais, a fertilidade, as alterações hormonais e as taxas de natalidade 10. Também influenciou o tempo na Terra, como a criação do calendário com o qual os ocidentais estão familiarizados, a duração de nossos dias e também por que certas partes do dia são chamadas como são. Essas quatro razões são alguns dos principais efeitos que a Lua tem na Terra.

Figura 3: Esta foto é puramente educacional, pois não mostra a terra ou a água em escala. No entanto, ele mostra como a água incha devido à atração gravitacional da lua, que resulta em marés altas e baixas. Referência para imagem: https://scijinks.gov/tides/

Teorias: como a Lua se formou?

Esta teoria propôs que a Lua era realmente um asteróide capturado. Acreditava-se que isso fosse verdade devido às luas de Marte Fobos e Deimos, pois elas são luas de asteroides capturadas, o que foi determinado pela forma não esférica que essas luas tinham. Outra dica de uma lua capturada é se sua órbita está na direção oposta ao planeta que orbita 11 & lt / sup & lt. Um exemplo desse tipo de lua seria a lua de Netuno, Tritão 12. Como a lua da Terra é arredondada e orbita com a Terra, isso refuta a teoria de que a lua da Terra é parte da teoria de captura. Além disso, se você fosse imaginar a velocidade da Lua ou do asteróide ao passar zunindo, seria improvável supor que a Terra o capturou: a velocidade de aproximação extremamente lenta exigida implicaria em uma probabilidade muito maior de uma colisão ou ejeção 13.

Outra razão pela qual a Teoria de Captura não é uma hipótese plausível para a formação da lua é porque com a idade da Terra sendo 3,8 bilhões de anos, e a Lua tendo 4,5 bilhões de anos, pareceria estranho que a Lua estivesse estacionada por 1 bilhão de anos antes de a Terra ser formada e depois retirá-la quando precisarmos dela. 14

Figura 4 Imagem de: http://www.space.com/25322-moon-formation-wild-theories.html

A Teoria do Impacto Gigante foi estabelecida há mais de uma década e recebeu mais apoio do que muitos modelos anteriores. Acredita-se que a formação do planeta comece com a aderência e coagulação por fricção de partículas de poeira em uma nebulosa gasosa que persistiu no disco circunstelar 21. Essas partículas começam a crescer em tamanho até que haja uma atração gravitacional entre corpos de grande porte. Grandes colisões entre pequenos protoplanetas eventualmente resultam em objetos do tamanho da Terra 22. Foi teorizado que a Lua se aglutinou a partir de um anel de detritos produzidos por uma colisão de estágio avançado entre dois protoplanetas formadores da Terra 23.

O impacto pode ter espalhado detritos suficientes na órbita da Terra para formar a lua. Também poderia ter derrubado a Terra em sua inclinação de 23 graus, garantindo a precessão das estações. Um impacto gigante também teria derretido a Terra por completo. Alguns geoquímicos argumentaram que um impacto gigante e seu derretimento inevitável da Terra não combinam com o que sabem de geoquímica 24. Há esperança de que os geoquímicos provavelmente encontrem uma maneira de contornar essa aparente inconsistência.

A Teoria da Fissão foi proposta pela primeira vez por George Darwin em 1879. Ele propôs que a Lua se originou de uma Terra girando rapidamente na qual a atração gravitativa equatorial foi quase superada com a força centrífuga 15. Os efeitos ressonantes das marés solares se somam à força centrífuga para superar a gravidade e separar a protuberância das marés solares em nossa lua atual. Uma vez separado, ele foi conduzido para sua posição atual pela transferência de energia rotacional e momentum por meio dos efeitos gravitativos das protuberâncias das marés da Terra 16.

O argumento é simples. Se você colocasse toda a massa e o momento angular do sistema Terra-Lua de volta em um único corpo, o corpo giraria em quatro ou cinco horas 17. Para se separar, ele precisa girar muito mais rápido. Portanto, em termos da teoria da Fissão, o momento angular teria que ser mais de três vezes o seu valor presente 18. Don Wise, um professor da Universidade de Massachusetts e John O'Keefe propõem que a única maneira de se livrar do momento angular era supor que, após a fissão, todo o sistema - especialmente a Lua - perdeu muita massa, porque de sua menor gravidade. Portanto, seria de se esperar que o resultado imediato da fissão seriam dois corpos oscilando descontroladamente. Essas oscilações poderiam ser representadas pela análise de Fourier da soma de uma série de ondas de diferentes períodos e diferentes fases 19. Devido às diferentes periodicidades, demoraria muito para que estivessem suficientemente próximos da fase adequada no momento adequado, ou corotação 20. Essas oscilações, no mundo real, acabariam morrendo, descartando a Teoria da Fissão, uma teoria não aceita em geoquímica e formações astronômicas.

Figura 5 Imagem de: http://burro.astr.cwru.edu/Academics/Astr221/SolarSys/lunaform.html

Figura 6: Uma simulação da cobertura de gelo durante os ciclos da vegetação na Terra. O efeito da Lua na inclinação da Terra produz condições específicas que são favoráveis ​​para o crescimento da vegetação, em última análise, produzido pela flutuação de temperaturas. O crédito da imagem pertence a Reto Stöckli, NASA Earth Observatory Image: https://visibleearth.nasa.gov/view.php?id=73884

Uma Lua contra Muitas Luas: O Efeito na Terra

A Lua continua a ser uma característica do céu noturno da Terra, atraindo astrônomos e observadores de estrelas em todo o mundo. A origem e o propósito da Lua permanecem nas mentes da maioria dos observadores estelares, talvez provocando um maior nível de interesse e desejo de explorar mais o satélite natural da Terra. Muitos dos planetas em nosso sistema solar têm satélites em órbita natural, no entanto, o que é único na Terra é que há apenas uma lua. Então, como sabemos que isso é característico apenas da Terra? An examination of the advantages and disadvantages of having only one moon around Earth compared to the satellites of the other planets in our Solar System can support our knowledge of the Moon’s purpose and effect on Earth.

A key area of research as to why the terrestrial planets such as Earth have fewer moon’s than the Jovian planets is the incident formation of our solar system. A study into the factors of gravity, chemical incidence, and temperature have been proven as important factors in the number of natural satellites surrounding each of the planets, and currently contributes as to why Earth has one moon 25 . This theory explains the importance of the state of chemicals surrounding the planets in the formation of planetary satellites, especially in the furthermost planets. It is believed that during the formation of the solar system, much of the material around the Sun was in the gaseous state due to the high temperature, while the further areas included more solid particles such as ice 26 . These particles formed together to produce larger celestial objects, contributing to the large number of moons orbiting distant planets 27 .

One significant advantage to having only one moon is that the effects of it on Earth can be more readily observed and analyzed as any gravitational effect that is present is due to specifically the one moon, and not a combination of effects from others. The definition of a moon as a natural planetary satellite can cause confusion at times when analyzing the effects of our known moon, as pseudo-satellites, such as asteroids pulled into temporary orbit of the Earth, can also alter the effects experienced by Earth 28 .

Another advantage is that the Earth only varies its tilt by about one degree because of the gravitational pull of the Moon without it, it would vary by nearly 10 degrees 29 . It is also speculated that the tidal effect from the Moon is what stirred the ocean to induce modern biodiversity, especially in the era of single-celled microorganisms 30 . This is believed to be a factor due to the Moon’s mass, which is 1/81 that of Earth, while an average moon is usually approximately 3/10000 of its planetary mass 31 .

The gravitational pull from the Sun on Earth involves a correspondence with the mass of the Earth, but the moon actually contributes to the mass of the system, rather than specifically the mass of only Earth. A second moon would change the gravitational energy on Earth, altering tides and potentially creating violent volcanic activity 32 . The Earth’s tilt would change by approximately one degree, which accounts for a change in vegetation cycles during the seasons (Figure 1). A new moon could potentially change the lighting of Earth, resulting in either longer days or longer nights depending on the size of the Moon, which would have an effect on the ecosystems on the planet 33 .

The Earth and Moon: Fun Facts!

Earth’s one and only moon is the fifth largest out of all the natural satellites in the Solar System. Though Earth has just one Moon, there are also two small asteroids locked into orbit with Earth. These asteroids are known as 3753 Cruithne and 2002 AA29 and were discovered in 1986 and 2002 respectively (Figure 8). The average distance between the Earth and Moon is 3844043 kilometres with the Moon completing its orbit of the Earth about every 27 days. The Moon is slowly drifting away from Earth at a rate of approximately 3.8 centimetres every year and it is estimated to continue doing so for the next 50 billion years 34 . (Figure 8)

The effect of gravity is only about 17% as strong on the surface of the moon as it is on Earth, meaning that objects (including humans) are actually lighter on the Moon. The Earth’s ocean tides are largely caused by the Moon’s gravitational pull and the Moon itself, most scientists agree, features small amounts of water, while the surface of the earth is 70% water 35 .

The Moon, like the earth, is thought by scientists to have a molten core. The Earth is the densest planet in the Solar System. This density varies according to the part of the planet for example, the metallic core is denser than the crust. The average density of the Earth is approximately 5.52 grams per cubic centimetre where the moon is 3.34 grams per cubic centimetre. This means that the Earth and Moon’s compositions are very different, and the Earth is much larger 36 .

Unlike Earth, the moon has no atmosphere, meaning it is unprotected from cosmic rays, meteorites and solar winds, therefore causing huge temperature variations. The lack of atmosphere also means no sound can be heard on the Moon and the sky will always appear black 37 .

The Earth’s rotation is gradually slowing. This deceleration is happening incredibly slowly, at approximately 17 milliseconds per hundred years, although the rate at which it occurs is not always the same. This has the effect of lengthening our days, but it happens so slowly that it could be as much as 140 million years before the length of a day will have increased to 25 hours 38 .

The Earth is not actually round in shape its shape is known as a geoid. A geoid is defined as a model of global mean sea level, used to measure precise surface elevations. The Moon’s shape is also an imperfect sphere, as strong gravitational forces pull it in different directions. Scientists believe it “froze” in its current shape billions of years ago when it orbited much closer to the Earth 39 (Figure 9).


Can Earth host another natural satellite than the Moon? - Astronomia

  1. A bright moon &hellip like glistening silk &mdashAmy Lowell
  2. Curled moon &hellip like a feather &mdashDante Gabriel Rossetti
  3. Everything has in fact another side to it, like the moon &mdashG. K. Chesterton
  4. A full new-risen moon like a pale medallion &mdashHayden Carruth
  5. The moon had lost all its brilliance and looked like a little cloud in the sky &mdashLeo Tolstoy
  6. A half moon sailing like a moth up the drained blue sky &mdashJilly Cooper
  7. It looked like a ball of paper from the back pocket of jeans that have just come out of the washing machine, which only time and ironing would tell if it was an old shopping list or a five pound note &mdashDouglas Adams
  8. Bright moonlight lay against its [house] wall like a fresh coat of paint &mdashRaymond Chandler
  9. A little slice of moon, curved like a canoe &mdashHelen Hudson
  10. The moon as beautiful as a great camellia &mdashMax Beerbohm
  11. A moonbeam &hellip shimmers bright as a needle &mdashW. P. Kinsella
  12. Moon, bright as a lemon &mdashTom Robbins
  13. The moon burned like metal &mdashPat Conroy
  14. The moon, but half disclosed, was cut off as by a shutter &mdashJoyce Cary
  15. Moon curved like a rocker &mdashHelen Hudson
  16. The moon floats belly up like a dead goldfish &mdashMarge Piercy
  17. The moon follows the sun like a French translation of a Russian poet &mdashWallace Stevens
  18. The moon hangs like a neon scythe over the countryside &mdashW. P. Kinsella
  19. The moon hung above the yard like a cheap earring &mdashIsaac Babel
  20. The moon hung like a pale lamp above the rim of the bay &mdashWilliam Styron
  21. The moon is hidden by a silver cloud, fair as a halo &mdashChristina Rossetti
  22. The moon &hellip is like a cake of white soap &mdashJohn Phillips
  23. The moon leaned low against the sky like a white-faced clown lolling against a circus wall &mdashW. Somerset Maugham
  24. Moonlight drilling in through the window like a bit into coal &mdashRichard Wertime
  25. Moonlight &hellip dripped down like oil &mdashBernard Malamud
  26. The moonlight invaded the courtyard, until it looked like a field of untrodden snow &mdashStefan Zweig
  27. Moonlight so white that it looked like snow &mdashRuth Prawer Jhabvala
  28. A moon like a fallen fruit reversing gravity was hoisting itself above the rooftop &mdashRoss Macdonald
  29. The moon like a flower in heaven&rsquos high bower, with silent delight sits and smiles on the night &mdashWilliam Blake
  30. Moon like a monstrous crystal &mdashG. K. Chesterton
  31. The moon, like an eye turned up in a trance, filmed over and seemed to turn loose from its track and to float sightless &mdashEudora Welty
  32. Moon &hellip like a red-faced farmer &mdashT. E. Hulme

The complete line as it appears in a poem entitled Autumn: &ldquoI walked abroad and saw the ruddy moon lean over the hedge like a red-faced farmer.&rdquo


The Moon

The Moon is the only natural satellite of Earth:

The New Solar System
Summarizes what we've learned from interplanetary explorations in the last 25 years. My primary reference for The Nine Planets.

Full Moon
Very high quality reproductions of Apollo images of the Moon. If you think the Moon is boring ("been there, done that") then you haven't seen this book!

The Once and Future Moon
An overview of what we know about our Moon, how we came to know it and how we might go back to learn more.

Called Luna by the Romans, Selene and Artemis by the Greeks, and many other names in other mythologies.

The Moon, of course, has been known since prehistoric times. It is the second brightest object in the sky after the Sun. As the Moon orbits around the Earth once per month, the angle between the Earth, the Moon and the Sun changes we see this as the cycle of the Moon's phases. The time between successive new moons is 29.5 days (709 hours), slightly different from the Moon's orbital period (measured against the stars) since the Earth moves a significant distance in its orbit around the Sun in that time.

Due to its size and composition, the Moon is sometimes classified as a terrestrial "planet" along with Mercury, Venus, Earth and Mars.

The Moon was first visited by the Soviet spacecraft Luna 2 in 1959. It is the only extraterrestrial body to have been visited by humans. The first landing was on July 20, 1969 (do you remember where you were?) the last was in December 1972. The Moon is also the only body from which samples have been returned to Earth. In the summer of 1994, the Moon was very extensively mapped by the little spacecraft Clementine and again in 1999 by Lunar Prospector.

The gravitational forces between the Earth and the Moon cause some interesting effects. The most obvious is the tides. A atração gravitacional da Lua é mais forte no lado da Terra mais próximo da Lua e mais fraca no lado oposto. Como a Terra, e particularmente os oceanos, não é perfeitamente rígida, ela se estende ao longo da linha em direção à lua. From our perspective on the Earth's surface we see two small bulges, one in the direction of the Moon and one directly opposite. The effect is much stronger in the ocean water than in the solid crust so the water bulges are higher. And because the Earth rotates much faster than the Moon moves in its orbit, the bulges move around the Earth about once a day giving two high tides per day. (This is a greatly simplified model actual tides, especially near the coasts, are much more complicated.)

But the Earth is not completely fluid, either. The Earth's rotation carries the Earth's bulges slightly ahead of the point directly beneath the Moon. This means that the force between the Earth and the Moon is not exactly along the line between their centers producing a torque on the Earth and an accelerating force on the Moon. This causes a net transfer of rotational energy from the Earth to the Moon, slowing down the Earth's rotation by about 1.5 milliseconds/century and raising the Moon into a higher orbit by about 3.8 centimeters per year. (The opposite effect happens to satellites with unusual orbits such as Phobos and Triton).

The asymmetric nature of this gravitational interaction is also responsible for the fact that the Moon rotates synchronously, i.e. it is locked in phase with its orbit so that the same side is always facing toward the Earth. Just as the Earth's rotation is now being slowed by the Moon's influence so in the distant past the Moon's rotation was slowed by the action of the Earth, but in that case the effect was much stronger. Quando a taxa de rotação da Lua foi reduzida para coincidir com seu período orbital (de forma que a protuberância sempre estava voltada para a Terra), não havia mais um torque fora do centro na Lua e uma situação estável foi alcançada. The same thing has happened to most of the other satellites in the solar system. Eventually, the Earth's rotation will be slowed to match the Moon's period, too, as is the case with Pluto and Charon.

Actually, the Moon appears to wobble a bit (due to its slightly non-circular orbit) so that a few degrees of the far side can be seen from time to time, but the majority of the far side (left) was completely unknown until the Soviet spacecraft Luna 3 photographed it in 1959. (Note: there is no "dark side" of the Moon all parts of the Moon get sunlight half the time (except for a few deep craters near the poles). Some uses of the term "dark side" in the past may have referred to the far side as "dark" in the sense of "unknown" (eg "darkest Africa") but even that meaning is no longer valid today!)

The Moon has no atmosphere. But evidence from Clementine suggested that there may be water ice in some deep craters near the Moon's south pole which are permanently shaded. This has now been reinforced by data from Lunar Prospector. There is apparently ice at the north pole as well. A final determination will probably come from NASA's Lunar Reconnaissance Orbiter, scheduled for 2008.

The Moon's crust averages 68 km thick and varies from essentially 0 under Mare Crisium to 107 km north of the crater Korolev on the lunar far side. Below the crust is a mantle and probably a small core (roughly 340 km radius and 2% of the Moon's mass). Unlike the Earth, however, the Moon's interior is no longer active. Curiously, the Moon's center of mass is offset from its geometric center by about 2 km in the direction toward the Earth. Also, the crust is thinner on the near side.

There are two primary types of terrain on the Moon: the heavily cratered and very old highlands and the relatively smooth and younger maria. The maria (which comprise about 16% of the Moon's surface) are huge impact craters that were later flooded by molten lava. Most of the surface is covered with regolito, a mixture of fine dust and rocky debris produced by meteor impacts. For some unknown reason, the maria are concentrated on the near side.

Most of the craters on the near side are named for famous figures in the history of science such as Tycho, Copernicus, and Ptolemaeus. Features on the far side have more modern references such as Apollo, Gagarin and Korolev (with a distinctly Russian bias since the first images were obtained by Luna 3). In addition to the familiar features on the near side, the Moon also has the huge craters South Pole-Aitken on the far side which is 2250 km in diameter and 12 km deep making it the the largest impact basin in the solar system and Orientale on the western limb (as seen from Earth in the center of the image at left) which is a splendid example of a multi-ring crater.

A total of 382 kg of rock samples were returned to the Earth by the Apollo and Luna programs. These provide most of our detailed knowledge of the Moon. They are particularly valuable in that they can be dated. Even today, more than 30 years after the last Moon landing, scientists still study these precious samples.

Most rocks on the surface of the Moon seem to be between 4.6 and 3 billion years old. This is a fortuitous match with the oldest terrestrial rocks which are rarely more than 3 billion years old. Thus the Moon provides evidence about the early history of the Solar System not available on the Earth.

Prior to the study of the Apollo samples, there was no consensus about the origin of the Moon. There were three principal theories: co-accretion which asserted that the Moon and the Earth formed at the same time from the Solar Nebula fission which asserted that the Moon split off of the Earth and capture which held that the Moon formed elsewhere and was subsequently captured by the Earth. None of these work very well. But the new and detailed information from the Moon rocks led to the impact theory: that the Earth collided with a very large object (as big as Mars or more) and that the Moon formed from the ejected material. There are still details to be worked out, but the impact theory is now widely accepted.

The Moon has no global magnetic field. But some of its surface rocks exhibit remanent magnetism indicating that there may have been a global magnetic field early in the Moon's history.

With no atmosphere and no magnetic field, the Moon's surface is exposed directly to the solar wind. Over its 4 billion year lifetime many ions from the solar wind have become embedded in the Moon's regolith. Thus samples of regolith returned by the Apollo missions proved valuable in studies of the solar wind.


Origin and geologic evolution

Early speculation proposed that the Moon broke off from the Earth's crust due to centrifugal forces, leaving an ocean basin (presumed to be the Pacific Ocean) behind as a scar. This fision concept requires too great an initial spin of the Earth, and besides, the presumption of a Pacific origin is not compatible with the relatively young age of the oceanic crust at this locale. Others speculated that the Moon formed elsewhere and was captured into Earth's orbit. However, the conditions required for this capture mechanism to work (such as an extended atmosphere of the Earth for dissipating energy) are not too probable. O coformation hypothesis posits that the Earth and the Moon formed together at the same time from the primordial accretion disk. In this theory, the Moon forms from material surrounding the proto-Earth, similar to the way in which the planets formed around the Sun. Some suggest that this hypothesis fails to adequately explain the depletion of metallic iron in the Moon. A major deficiency with all of these hypotheses is that they can not easily account for the high angular momentum of the Earth-Moon system.

Today, the giant impact hypothesis for forming the Earth-Moon system is widely accepted by the scientific community. In this theory, the impact of a Mars-sized body (which has been referred to as Theia or Orpheus) into the proto-Earth is postulated to have put enough material into circumterrestrial orbit to form the Moon. Given that planetary bodies are believed to have formed by the hierarchical accretion of smaller to larger sized bodies, it is now recognized that giant impact events such as this should be expected to have occurred for some planets. Computer simulations modeling this impact can account for the angular momentum of the Earth-Moon system, as well as the small size of the lunar core. Unresolved questions concerning this theory are (1) the relative sizes of the proto-Earth and impactor, and (2) whether the material that makes up the Moon was derived principally from the proto-Earth or impactor.

The formation of the Moon is believed to have occurred at 4.527 ± 0.01 billion years, which would imply that it formed only 30 to 50 million years after the origin of the solar system. The subsequent geologic evolution of the Moon was dominated principally by impact cratering, but also by mare volcanism. The lunar geologic timescale is divided in time based on a few prominent impact events, such as Nectaris, Imbrium, Eratosthenes, and Copernicus. While not all of these impacts have been definitively dated (and some ages are still being debated), they are useful for assigning relative ages based on stratigraphic grounds.

Most of the Moon's mare basalts erupted during the Imbrian period, around 3 to 3.5 billion years ago. Nevertheless, some dated samples are as old as 4.2 billion years old, and the youngest eruptions, based on the method of crater counting, are believed to have occurred only 1.2 billion years ago. Recently, it has been suggested that a roughly 3 km diameter region of the lunar surface was modified by a gas release event about a million years ago.


The Story Behind Earth's "Other" Moon And Its Completely Whacked Orbit

We all know and love the moon. We're so assured that we only have one that we don't even give it a specific name. It's just The Moon. But the moon is not the Earth's only natural satellite. Here's what you need to know about 3753 Cruithne and what its weird orbit reveals about the solar system.

As recently as 1997, we discovered that another body, 3753 Cruithne, is a quasi-orbital satellite of Earth.

This simply means that Cruithne doesn't loop around the Earth in a nice ellipse in the same way as the moon, or indeed the artificial satellites we loft into orbit. Instead, Cruithne scuttles around the inner solar system in what's called a "horseshoe" orbit.

Cruithne's Weird Orbit

To help understand why it's called a horseshoe orbit, let's imagine we're looking down at the solar system, rotating at the same rate as the Earth goes round the sun. From our viewpoint, the Earth looks stationary. A body on a simple horseshoe orbit around the Earth moves toward it, then turns round and moves away. Once it's moved so far away it's approaching Earth from the other side, it turns around and moves away again.

Cruithne from a Stationary Earth Position

Horseshoe orbits are actually quite common for moons in the solar system. Saturn has a couple of moons in this configuration, for instance.

What's unique about Cruithne is how it wobbles and sways along its horseshoe. If you look at Cruithne's motion in the solar system, it makes a messy ring around Earth's orbit, swinging so wide that it comes into the neighborhood of both Venus and Mars. Cruithne orbits the sun about once a year, but it takes nearly 800 years to complete this messy ring shape around the Earth's orbit.

Cruithne Close Up

So Cruithne is our second moon. What's it like there? Well, we don't really know. It's only about five kilometers across, which is not dissimilar to the dimensions of the comet 67P/Churyumov-Gerasimenko, which is currently playing host to the Rosetta orbiter and the Philae lander.

The surface gravity of 67P is very weak – walking at a spirited pace is probably enough to send you strolling into the wider cosmos. This is why it was so crucial that Philae was able to use its harpoons to tether itself to the surface, and why their failure meant that the lander bounced so far away from its landing site.

Given that Cruithne isn't much more to us at this point than a few blurry pixels on an image, it's safe to say that it sits firmly in the middling size range for non-planetary bodies in the solar system, and any human or machine explorers would face similar challenges as Rosetta and Philae did on 67P.

If Cruithne struck the Earth, though, that would be an extinction-level event, similar to what is believed to have occurred at the end of the Cretaceous period. Luckily it's not going to hit us anytime soon – its orbit is tilted out of the plane of the solar system, and astrophysicists have shown using simulations that while it can come quite close, it is extremely unlikely to hit us. The point where it is predicted to get closest is about 2,750 years away.

Cruithne is expected to undergo a rather close encounter with Venus in about 8,000 years, however. There's a good chance that that will put paid to our erstwhile spare moon, flinging it out of harm's way, and out of the Terran family.

It's Not Just Cruithne

The story doesn't end there. Like a good foster home, the Earth plays host to many wayward lumps of rock looking for a gravitational well to hang around near. Astronomers have actually detected several other quasi-orbital satellites that belong to the Earth, all here for a little while before caroming on to pastures new.

So what can we learn about the solar system from Cruithne? Quite a lot. Like the many other asteroids and comets, it contains forensic evidence about how the planets were assembled. Its kooky orbit is an ideal testing ground for our understanding of how the solar system evolves under gravity.

As I said before, it wasn't until the end of the 20th century that we even realized that bodies would enter such weird horseshoe orbits and stay there for such a long time. The fact they do shows us that such interactions will have occurred while the solar system was forming. Because we think terrestrial planets grow via collisions of bodies of Cruithne-size and above, this is a big new variable.

One day, Cruithne could be a practice site for landing humans on asteroids, and perhaps even mining them for the rare-earth metals our new technologies desperately crave. Most importantly of all, Cruithne teaches us that the solar system isn't eternal – and by extension, neither are we.

This article originally appeared at The Conversation and is republished here under a creative commons license.


Assista o vídeo: Lua - nosso satélite natural by Lara Pri (Agosto 2022).