Втората мини луна на Земята: 2020 CD3 и обектите след нея

На 15 февруари 2020 г. програмата за търсене на астероиди Catalina Sky Survey засне с телескоп в планината Лемън, Аризона, слаб движещ се обект. Той получи означението 2020 CD3 и се оказа втората известна мини луна: малко естествено тяло, което Земята хваща в орбита за ограничено време. Първата, 2006 RH120, беше открита години по-рано. Следващите наблюдения показаха колко малък е новият спътник, кога е бил уловен и защо е останал около Земята почти три години.

Как обектът беше забелязан

Откриващата серия имаше четири експозиции по 30 секунди през 7 минути, направени с 1,5-метров телескоп. На следващия ден автоматичната система Scout на лабораторията за реактивно движение на НАСА (JPL) отбеляза, че обектът вероятно е временно уловен в системата Земя–Луна. През първите две седмици и половина той не можеше да се свърже с известен изкуствен предмет, но и природният му произход не беше доказан. На 26 февруари Центърът за малки планети (MPC) го включи в каталога като временно уловен обект и поиска още наблюдения.

Решаващо се оказа леко налягане на слънчевата светлина. Лекият ракетен степен се отклонява от него забележимо, а плътната скала почти не. Измереното отношение на площ към маса е (0,65 ± 0,05) × 10⁻³ м²/кг: сравнимо с това на естествени обекти със същия размер и много под типичното за изкуствените. Цветовете не показват силното зачервяване, свързвано с изкуствените тела, и сочат силикатен астероид от клас S или V.

Колко е голям и как се върти

Диаметърът е около 1,2 м (между 1,0 и 1,6 м): един от десетте най-малки близки до Земята обекти, откривани до август 2020 г. Кривата на блясъка дава период на въртене от около 3,2 минути, поне с порядък по-бавно от очакваното за метрови астероиди.

Три години около Земята

Обратното изчисляване на траекторията показва, че 2020 CD3 е бил свързан със Земята поне от 15 септември 2017 г., след близко минаване край Луната. По-късно екип с водещ автор Шантану Найду (Shantanu Naidu) намери архивни снимки от 2018 и 2019 г. Те потвърдиха момента на улавянето: тогава обектът е минал на около 11 974 км от Луната (± 10 км).

Оттогава е обиколил Земята 11 пъти, като между най-близките точки на орбитата са минавали 70–90 дни. Най-малкото разстояние до центъра на Земята е било между 12 900 и 13 400 км на 4 април 2019 г. Последното сближаване е на 13 февруари 2020 г. на около 47 000 км, два дни преди откриването. На 7 март 2020 г. обектът напусна сферата на Хил: областта около Земята с радиус около 0,01 а.е. (около 1,5 млн. км), в която земното привличане преобладава над слънчевото. Следващото му приближаване е през март 2044 г., на около 10 лунни разстояния.

Поне 2,7 години е много повече от средното за симулираните мини луни, около девет месеца. В симулациите обаче близките срещи с Луната под 30 000 км удължават престоя, а 2020 CD3 е минал на около 12 000 км от нея. Така дългият престой отговаря на теорията.

Откритието е станало в последния удобен момент. През тези 2,7 години телескопът от Лемън е могъл да засече обекта само в три двучасови интервала, около 0,03 % от времето, защото когато беше ярък и близо, се движеше толкова бързо, че светлината му се размазваше. Работата на Найду пресмята и риска от удар: около 1 % вероятност между 2061 и 2120 г. според използвания модел на негравитационните сили. При размер 1–2 м авторите определят такъв удар като безвреден.

Мини луните след 2020 г.

Според екипа на Григори Федорец (Grigori Fedorets) 2020 CD3 е бил уловен около десетилетие след 2006 RH120, което отговаря на теоретичните очаквания. През април 2025 г. екипът на Робърт Джедике (Robert Jedicke) отбелязва, че само тези два обекта са потвърдени мини луни.

През 2024 г. вниманието привлече 2024 PT5, открит на 7 август от станцията на проекта ATLAS в Южна Африка. Спектрите му, заснети на 16 август, съвпадат с лунни проби. Диаметърът е около 8–12 м. Екипът на Теодор Карета (Theodore Kareta) заключава, че това е отломък от удар върху Луната, и подчертава, че обектът не е бил уловен от Земята: докато е бил в сферата на Хил, от 24 юли до 25 август 2024 г., енергията му спрямо Земята е останала положителна. Друг екип описва за него епизоди на „квази мини луна“, при които тази енергия е отрицателна на разстояние до три радиуса на Хил. Затова дали 2024 PT5 е мини луна, зависи от избраното определение.

Откъде е дошъл обектът

За 2020 CD3 екипът на Федорец смята най-вероятен произход от главния астероиден пояс: 72 % според орбитата преди улавянето през резонанса ν6 със Сатурн и 28 % от района на Хунгария. Лунен произход беше определен като крайно малко вероятен: само 1,4 % от изчислените траектории водят към повърхността на Луната, а изхвърлянето на метрово тяло би изисквало удар на километров астероид, който щеше да бъде забелязан.

През 2025 г. Джедике и сътрудниците му посочват, че спектрите на 2020 CD3, 2024 PT5 и на астероида Kamoʻoalewa (469219) приличат повече на лунни базалти, отколкото на астероиди от главния пояс. Според техния модел лунните изхвърляния могат да обяснят наблюдаваните свързани със Земята обекти, но неопределеностите при образуването на кратери и свойствата на изхвърлянията обхващат много порядъци. Произходът на 2020 CD3 остава спорен: още спектри и още открити мини луни могат да решат въпроса.