Возможно, наблюдая однажды зрелищное полнолуние, вы задавались вопросом: сколько Лун может быть у нашей планеты? Какое количество спутников может удержать Земля, прежде чем их сила гравитации выбьет её с безопасной траектории движения? Чтобы ответить на этот вопрос, группа астрофизиков из Государственного университета Валдоста и Техасского университета в Арлингтоне смоделировала более 3000 лет эволюции Земли с разными комбинациями и количеством Лун.

Все планеты-гиганты Солнечной системы удерживают множество спутников, в то время как планеты земной группы не могут похвастаться большим количеством Лун, а некоторые из них и вовсе таковых не имеют. Периодически гравитация Земли «захватывает» небольшие астероиды, которые становятся квазиспутниками, и вопрос о потенциальном количестве постоянных спутников напрашивается сам собой. Учёные считают, что этот показатель зависит от способа формирования и типа планеты. По словам астрофизика Сумана Сатьяла, расчёт максимального количества Лун у планет земной группы – не просто предмет праздного любопытства. А именно, более углублённое изучение этой темы может помочь в поиске потенциально жизнеспособных экзопланет. В частности, динамическая устойчивость планеты при взаимодействии с её спутниками в зоне обитаемости домашней звезды может служить одним из признаков того, что этот объект является пригодным для жизни.

Астрофизики сгенерировали разные комбинации симуляций «Земля + спутник» с учётом гипотетического расстояния между нашей планетой и Лунами, а также между самими спутниками. Этот момент требует идеального баланса, иначе рано или поздно одна из Лун сорвётся с орбиты и устремится навстречу своей планете либо прочь от неё. Кроме того, исследователи использовали три варианта масс спутников:

• соответствующий лунной массе;
• соответствующий массе Плутона (~1/6 массы Луны);
• соответствующий массе Цереры (~1/100 массы Луны).

Симуляция показала, что гравитация Земли может удержать до 3 спутников размером с Луну, около 4 «Плутонов» либо примерно семь «Церер» при условии, что они имеют строго идентичные габариты и массу. Впрочем, такой сценарий едва ли вероятен, поскольку на примере Юпитера и Сатурна мы можем видеть, что идентичных спутников не бывает.

По словам физика Билли Куорлса, землеподобные миры могут содержать и более 7 спутников, в зависимости от комбинации их материала и массы. На данном этапе симуляция не может дать однозначного ответа о максимальном количестве Лун у экзопланет земной группы, поскольку в каждом случае необходимо рассматривать планету в контексте гравитационного воздействия других объектов внутри её системы. Вне Солнечной системы многие планетарные системы состоят из гораздо меньшего количества планет. К тому же пока учёные обладают слишком ограниченной информации об экзолунах, чтобы можно было делать более конкретные выводы об их влиянии на пригодность их родных планет к поддержанию жизни.

Дополнительные Луны гарантированно сделали бы созерцание дневного и ночного неба Земли более увлекательным. Для одновременного существования нескольких Лун вокруг нашей планеты их орбиты должны были бы проходить на разном расстоянии от земной поверхности, а сами спутники появлялись бы в небе в разное время и в разных фазах. Многие научно-фантастические фильмы довольно красочно иллюстрируют сценарии, в которых вокруг планеты в центре сюжета обращаются сразу несколько спутников. Сатьял и его коллеги считают, что их модель пригодилась бы киноделам, чтобы сделать подобные картины более астрономически точными.