زمین همیشه ماه‌های بیشتری دارد نسبت به آنچه فکر می‌کنید
ستاره‌شناسان به‌تازگی یک نیم‌قمر سرگردان را در مدار سیاره‌مان شناسایی کردند، اما این به‌راستی اولین مهمان مخفی نیست که در اطراف زمین می‌چرخد.
اخبار جذاب جدیدی در منظومهٔ شمسی رخ داده است: یک سنگ فضایی مرموز که تقریباً به اندازهٔ یک ساختمان است، در کنار زمین می‌چرخد و به دور خورشید می‌سفرند. تا تابستان جاری این جسم توسط ستاره‌شناسان کشف نشد؛ در واقع این شیء به‌مدت دهه‌ها سیاره را دنبال می‌کرده و در ترکیب‌گالیی که دارد، به عنوان یک «نیم‌قمر» شناخته می‌شود.
هنگامی که بن شارکی، استاره‌شناس دانشگاه مریلند، اولین بار دربارهٔ PN7، که دانشمندان اکنون به این نام می‌نامند، شنید، اولین فکرش این بود: «اوه، جالب! یکی دیگر». چون PN7 صرفاً تازه‌ترین کشف در میان یک رژهٔ بی‌پایان از اشیای کوچک شبیه ماه در حوالی زمین است.
سیارهٔ ما نیم‌قمرهای دیگری مشابه PN7 دارد؛ این اجسام به‌دور خورشید می‌چرخند، اما مسیر حلقه‌ای آن‌ها در فضا—گاهی پیشروی به‌سوی زمین و گاهی عقب‌نشینی از آن—چنین جلوه می‌دهد که گویی واقعا به دور سیاره می‌چرخند. همچنین قمرهای مینی وجود دارند که به‌طور واقعی توسط گرانش زمین جذب می‌شوند و به‌صورت موقت به دور سیاره می‌چرخند پیش از آنکه آزاد شوند.
هیچ‌کدام با ماه مقایسه نمی‌شوند، تنها ماهوارهٔ طبیعی زمین، جواهری سحرآمیز در آسمان شب. این اشیای دیگر فقط با تلسکوپ‌های قدرتمند قابل رؤیت هستند، به‌ویژه آن دسته که برای شکار نور کم‌ساطیِ سفیده‌های کوچک و سریع‌السیر در تاریکی طراحی شده‌اند. اما هر کشف جدید یادآور این واقعیت دلپذیر است که: زمین همیشه ماه‌های بیشتری نسبت به آنچه تصور می‌کنیم دارد.
«آن‌ها واقعا شما را وادار می‌کنند تا دوباره به نگاه منظم، منسجم و ثابت به منظومهٔ شمسی فکر کنید»، شارکی می‌گوید.
نیم‌قمرها چیستند؟
در منظومهٔ شمسی، زمین تنها سیاره‌ای نیست که ماهواره‌های مخفی داشته باشد؛ ستاره‌شناسان اولین نیم‌قمر شناخته‌شده را در اطراف زهره در سال ۲۰۰۲ کشف کردند. کشف PN7 شمار نیم‌قمرهای شناخته‌شدهٔ زمین را به حداقل هفت می‌رساند. (احتمالاً تعداد بیشتری وجود دارند که هنوز کشف نشده‌اند.)
این اجسام کوچک می‌توانند به‌دست گرانشی، به‌صورت موقت وارد مدار مشترک با زمین شوند یا از آن خارج شوند، شارکی می‌گوید، و تحت تأثیر کشش‌های گرانشی جزئی از سیاره ما قرار می‌گیرند. نیم‌قمرهای کشف‌شده تا کنون از ۳۰ فوت تا ۱۰۰۰ فوت اندازه دارند؛ بنا بر فرضیات فعلی، PN7 یکی از کوچک‌ترین این گروه است.
PN7 که توسط رصدخانهٔ پان‌استارز در هاوایی در اواخر ماه اوت شناسایی شد، در اواسط دههٔ ۱۹۶۰، پیش از این که اولین انسان بر ماه قدم بگذارد، با زمین هم‌زمان شد. دانشمندان پیش‌بینی می‌کنند که PN7 در سال ۲۰۸۳ به مداری متفاوت نسبت به خورشید خواهد رفت. مدت زمان چنین ترکیب‌ها متغیر است؛ شیء دیگری که در سال ۲۰۱۶ توسط پان‌استارز کشف شد، کاموئوالوا، حدود یک قرن به‌عنوان نیم‌قمر شناخته شده است و قرار است برای ۳۰۰ سال آینده نیز این وضعیت را حفظ کند.
قمرهای مینی نیز به‌دست گرانش به‌طور اتفاقی به وجود می‌آیند، به‌جز اینکه زمین آن‌ها را به‌طور واقعی می‌گیرد. این سنگ‌های ربوده‌شده معمولاً کمتر از یک سال به دور سیاره می‌چرخند؛ مدارهایشان به‌سختی ناپایدار است و به‌راحتی می‌توانند رها شوند. تا به امروز ستاره‌شناسان فقط چهار قمر مینی را مشاهده کرده‌اند؛ تازه‌ترین آن‌ها، که به‌اندازهٔ یک مینی‌بوس است، سال گذشته پس از چند ماه زمین را ترک کرد.
(اطلاعات بیشتر دربارهٔ جدیدترین قمر مینی زمین.)
اکثریت قمرهای مینی «بسیار کوچک، مثل سنگ‌های بزرگ» هستند؛ به این معنی که شناسایی آن‌ها دشوار است، می‌گوید گریگوری فدورِتس، استاره‌شناس دانشگاه تورکو در فنلاند. در حال حاضر قمر مینی شناخته‌شده‌ای که به‌طور مداوم به دور زمین می‌چرخد وجود ندارد، اما تحلیلی که فدورِتس انجام داده پیش‌بینی می‌کند که در هر زمان زمین یک قمر مینی به‌عرض چند فوت دارد، و تحلیل دیگری نشان می‌دهد که ممکن است شش قمر مینی با اندازهٔ مشابه وجود داشته باشند.
ماه در واقع چیست؟
ممکن است به‌نظر برسد که توصیف یک سنگ بزرگ به‌عنوان ماه، حتی به‌صورت مینی‌سایز، افراطی باشد. همین‌طور می‌توان دربارهٔ برخی نیم‌قمرهای کوچکتر مثل کاموئوالوا که اندازهٔ آن تقریباً معادل یک چرخ‌فریس‌ویل است، گفت. در واقع، استاره‌شناسان مجموعه‌ای رسمی از قواعد برای نام‌گذاری و طبقه‌بندی اشیائی که می‌توانند به‌عنوان ماه‌ها تظاهر کنند، ندارند.
در سال ۲۰۱۸، تیمی از دانشمندان گزارش دادند که دو «ماه‌اشباح» یافتند؛ ابرهای مبهمی از گرد و غبار فضایی که در کنار ماه می‌چرخند. اگر هر ابر حاوی ذره‌های متعددی باشد، شارکی می‌گوید: «آیا آن را یک ماه‌اشباح می‌نامید یا ۱۰۰٬۰۰۰ ماه؟»
با این حال، نیم‌قمرها حس بومی و فوریی به نجوم می‌آورند که برخی شگفتی‌های دوردست نمی‌توانند فراهم کنند. کات وُولک، دانشمند سیارات در مؤسسهٔ علوم سیارات در آریزونا، گاهی حس حسادت می‌کند که همکارانش که به این بخش از منظومهٔ شمسی می‌پردازند، می‌توانند تمام مسیرهای این اشیای شبیه ماه را دنبال کنند. هدف‌های او، اجسام کوچک سماوی فراتر از نپتون، «در طول طول عمرم حتی یک‌بار هم به‌دور خورشید نمی‌چرخند، چون دورهٔ مداری‌شان بسیار طولانی است»، می‌گوید وولک. اما سفرهای نیم‌قمرها و قمرهای مینی در منظومهٔ داخلی بر پایهٔ مقیاس‌های زمانی کوتاه‌تری صورت می‌گیرد که «نمونهٔ جذاب و واقعی از دینامیک مداری» را نشان می‌دهد.
این ماه‌های اضافی از کجا می‌آیند؟
دانشمندان هنوز در تلاشند منشاء بازدیدکنندگان گاه‌به‌گاه زمین را شناسایی کنند، شارکی می‌گوید. احتمالاً آن‌ها سیارک‌های نزدیک به زمین هستند، جامعه‌ای از هزاران سنگ فضایی که زمانی جزو کمربند اصلی سیارک‌ها بین مریخ و مشتری بوده‌اند. در مقطعی، ژوپیتر، پادشاه گرانش، ممکن است آن‌ها را به سمت داخل منظومهٔ شمسی جابجا کرده باشد.
به‌علاوه، نیم‌قمرها ممکن است تکه‌ای از ماه ما باشند که در اثر برخوردهای سنگ‌های دیگر از سطح ماه بیرون رانده‌شده‌اند. زمانی که شارکی و همکارانش نیم‌قمر کاموئوالوا را بررسی کردند، ترکیب شیمیایی آن را «شبیه‌ماه» یافتند؛ این شیء بیشتر در معرض هوا و خورشید قرار داشته و از سیارک‌های نزدیک به زمین متمایز می‌شود. (آخرین قمر مینی نیز نشانه‌های شبیه‌ماهیت داشته است.)
یک ماموریت جدی برای بررسی کاموئوالوا در حال اجراست و می‌تواند به شناسایی منشاء آن کمک کند. این بهار، چین مأموریتی را به‌سمت کاموئوالوا می‌فرستد که تابستان آینده به آن خواهد رسید؛ این پروب قطعاتی سنگی از نیم‌قمر را جمع‌آوری کرده و به زمین باز می‌گرداند تا دانشمندان آن را تجزیه و تحلیل کنند.
یک نظریهٔ دیگر بیان می‌کند که این اشیاء آخرین بازماندگان جمعیت باستانی سیارک‌هایی هستند که در دوران اولیهٔ پر تلاطم منظومهٔ شمسی نزدیک به زمین تجمع یافته بودند. اما شارکی پیشنهاد می‌کند که چرا تنها یک توضیح را انتخاب کنیم؟ ماه‌های اضافهٔ زمین — گذشته، حال و آینده — ممکن است ترکیبی از هر سه عامل باشند.
نیم‌قمرهای بیشتری در راهند
ستاره‌شناسان می‌گویند که فناوری تلسکوپ‌ها تنها اخیراً به‌طور کافی پیشرفت کرده است تا بتوانند اجسام کوچکی مثل PN7 را شناسایی کنند و مشتاقند ببینند که ابزارهای قدرتمند، به‌ویژه رصدخانهٔ جدید ورا سی. روبین، چه نوعی از اشیای شبیه ماه را در آینده کشف خواهند کرد.
(جدیدترین تلسکوپ زمین می‌تواند بزرگ‌ترین معماهای نجومی را حل کند.)
وقتی دانشمندان این اشیاء را مشاهده می‌کنند، فدورِتس می‌گوید که در یک موضوع بسیار کهنه—مطالعهٔ مکانیک آسمانی—درگیرند که یک‌بار تمام جایگاه بشریت را در آسمان‌ها بازنگری کرد و زمین را از مرکز جهان شناخته‌شده بیرون برد. طبیعتاً، دسته‌ای از قمرهای مینی تحول کوپرنیکی در فهم علمی ایجاد نخواهند کرد. اما آن‌ها یادآور این هستند که کیهان همیشه در حال تکان و تغییر است و گرانش به‌صورت ساکت و پیوسته مناظر آسمانی را، حتی در این نزدیکی به خانه‌مان، بازآرایی می‌کند — و این که بشر تنها به‌تازگی توانسته این تغییرات را در لحظهٔ وقوعشان بگیرد.
یک نکته است که به‌نظر نمی‌رسد تغییر کند: زمین نمی‌تواند به‌صورت دائمی ماه واقعی دیگری را به خود جذب کند، ماهی که تحت کوچک‌ترین نوسان گرانشی هم ناپدید شود. این امر تنها در صورت برخورد نزدیک با یک جسم عظیم به‌اندازهٔ یک سیاره امکان‌پذیر است، و «در تاریخچهٔ این منظومه، دیگر این امکان وجود ندارد»، فدورِتس می‌گوید.
اما آینده به‌احتمال زیاد پر از همراهان سفری مانند PN7 خواهد بود. هر یک از اینها گوهری کوچک برای تسکین تنهایی کیهانی زمین هستند، تنها سیاره‌ای در منظومهٔ شمسی که تنها یک ماهواره دارد.