Zemljina druga luna, 1846-danes

Leta 1846 je Frederic Petit, ravnatelj observatorija v Toulousu, trdil, da je bila odkrita druga Zemljina luna. Videla sta jo dva opazovalca, Lebon in Dassier v Toulousu in tretji, Lariviere v Artenacu, v zgodnjem večeru 21. marca 1846. Petit je domneval, da je orbita eliptična, s periodo 2 uri, 44 minut in 59 sekund, z apogejem 3750 km nad Zemljino površino in preigejem pri samo 11,4 km (!) nad Zemljino površino. Le Verrier, ki je bil med občinstvom, se je pritoževal, da bi bilo treba v račun vzeti upor zraka, kar takrat ni znal nihče. Petit je postal obseden z idejo o drugi luni ter je 15 let kasneje objavil, da je opravil izračune za majhno Zemljino luno, ki je povzročala takrat še nepojasnjene posebnosti v gibanju naše glavne Lune. Astronomi so v glavnem ignorirali ta poročila ter bi bila ta ideja pozabljena, če ne bi mlad francoski pisatelj Jules Verne prebral odlomka o tem. V Vernovi noveli "Potovanje na Luno" je omenjen majhen objekt, ki gre blizu potnikove vesoljske kapsule in povzroči, da se giblje okoli Lune in ne trešči nanjo:

"To je preprost meteorit," je rekel Barbicane, "vendar zelo velik, ki ga privlačnost Zemlje ohranja kot satelit."

"Je to mogoče," je vzkliknil Michel Ardan, "da ima Zemlja dve luni?"

"Da, prijatelj moj, ima dve luni, čeprav se običajno misli, da ima samo eno. Toda ta druga luna je tako majhna in njena hitrost tako velika, da je prebivalci Zemlje ne morejo videti. Francoski astronom Monsieur Petit je opazil motnje in tako ugotovil obstoj te druge lune in izračunal njeno orbito. Po njemu potrebuje za celoten obrat okoli Zemlje tri ure in dvajset minut . . . . "

"Ali vsi astronomi priznavajo obstoj tega satelita?" je vprašal Nicholl.

"Ne," je odgovoril Barbicane "vendar če bi ga srečali, tako kot smo ga mi,, potem ne bi mogli več dvomiti o njem . . . . Vendar nam to da možnost, da določimo naš položaj v vesolju . . . njegova oddaljenost je znana in zato smo bili 7480 km nad površjem oble, ko smo ga srečali."

Julesa Verna so brali milijoni ljudi, vendar do leta 1942 ni nihče opazil napak v Vernovem besedilu:

1. Satelit 7480 km nad Zemljino površino bi imel periodo 4 ur 48 minut in ne 3 ur 20 minut.
2. Ker je bil viden iz okna, iz katerega je bila Luna nevidna, medtem, ko sta se oba približevala, bi moral imeti retrogradno gibanje, kar bi bilo vredno omembe. Verne tega ne omenja.
3. V vsakem primeru bi bil satelit v senci in zato neviden. Projektil zapusti Zemljino senco šele mnogo kasneje.

Dr. R. S. Richardson iz observatorija Mount Wilson je leta 1952 poskušal ugotoviti orbitalne elemente za to luno s predpostavko, da ima ekscentrično orbito: perigej 5010 km in apogej 7480 km nad Zemljinim površjem, ekscentričnost 0,1784.

Vseeno je Jules Verne naredil Petitovo drugo luno znano po vsem svetu. Amaterski astronomi so hitro ugotovili, da je tu priložnost za slavo - kdorkoli bi odkril to drugo luno, bi imel svoje ime zapisano v analih znanosti. Noben večji observatorij ni preveril problem Zemljine druge lune oziroma če so, so bili o tem tiho. Nemški astronomi so zasledovali Kleinchen ("majhna stvar"), vendar ga seveda niso nikoli našli.

W. H. Pickering je posvetil svojo pozornost teoriji predmeta: če bi satelit krožil 320 km nad površjem in če bi bil njegov premer 0,3 metrov, bi bil z isto odbojnostjo kot Luna viden z 8 centimetrskim teleskopom. Trimetrski satelit bi bil viden s prostim očesom magnitude 5. Čeprav Pickering ni iskal Petitovega objekta, je delal na iskanju satelita naše Lune ("On a photographic search for a satellite of the Moon", Popular Astronomy, 1903). Rezultat je bil negativen, zato je Pickering sklepal, da je kakršenkoli satelit naše Lune manjši od treh metrov.

Pickeringov članek o možnosti majcene druge Zemljine lune, "A Meteoritic Satellite", se je pojavil v Popular Astronomy leta 1922 in je povzročil še eno kratko razburjenje med amaterskimi astronomi, ker je vseboval navidezno prošnjo: "8 do 13 centimetrski teleskop z šibkim okularjem bi bilo najprimerejše sredstvo za najdbo satelita. To je priložnost za amaterje." Vendar iskanja spet niso obrodila sadu.

Prvotna ideja je bila, da bi moralo biti gravitacijsko polje druge lune moralo vplivati na takrat nepojasnjena odstopanja gibanja naše velike Lune. To bi pomenilo objekt velikosti nekaj kilometrov - toda če bi tako velika luna tudi v resnici obstajala, potem bi jo morali videti že Babilonci. Tudi, če bi bila premajhna, da bi videli disk, bi se zaradi svoje sorazmerne bližine gibala hitro in bi bila zato vidna, kar dobro vedo današnji opazovalci satelitov in letal. Drugače pa se ni nihče zanimal za lunice, ki bi bile premajhne, da bi jih lahko videli.

Prav tako so bili tudi drugi predlogi za dodatne Zemljine naravne satelite. Leta 1898 je dr. Georg Waltemath iz Hamburga trdil, da ni odkril samo drugo luno, ampak kar cel sistem pritlikavih lun. Waltemath je podal orbitalne elemente za eno od teh lun: oddaljenost od Zemlje 1,03 milijona km, premer 700 km, orbitalna perioda 119 dni, sinodna perioda 177 dni. "Včasih sije ponoči kot Sonce", je rekel Waltemath in je trdil, da je to luno 24. oktobra 1881 videl Lieut Greely na Grenlandiji, deset dni po sončnem zahodu. Javno zanimanje je naraslo, ko je Waltemath napovedal, da bo druga luna prešla Sončevo ploskev drugega, tretjega ali četrtega februarja 1898. 4. februarja je 12 oseb iz pošte v Greifswaldu (direktor pošte Ziegel, člani njegove družine in poštni uslužbenci) opazovalo Sonce z prostimi očmi, ne da bi se zavarovali pred bleščanjem. Lahko si je zamisliti nekoliko groteskno sceno: pomembno izgledajoč pruski civilni uslužbenec kaže k nebu skozi okno svoje pisarne ter svojim podrejenim naglas bere Waltemathove napovedi. Ko so bili intervjuvani, so govorili o temnem objektu, ki je imel premer okoli petino Sončevega ter je potoval preko Sončevega diska od 13:10 do 14:10 po berlinskem času. Kmalu je bila dokazana napaka, ker sta prav med to uro Sonce temeljito preiskovala dva izkušena astronoma W. Winkler iz Jene ter baron Ivo von Benko iz Pulja, (takrat še) Avstrija. Oba sta poročala, da je bilo takrat le nekaj sončnih peg na Sončevem disku. Neuspeh te in kasnejših napovedi ni odvrnil Waltematha, da ne bi še naprej objavljal napovedi in prosil za potrditve. Sodobni astronomi so bili precej jezni, ker so morali kar naprej odgovarjati na vprašanja javnosti: "Mimogrede, kaj pa je z vsemi temi novimi lunami?" Presenetili pa so astrologi - leta 1918 je astrolog Sepharial imenocal to luno Lilith. Menil je, da je luna dovolj črna, da je večino časa ne moremo videti, vidimo pa jo lahko le blizu opozicije in ko preide sončno ploskev. Sepharial je izdelal efemereide za Lilith, njihova osnova pa je bilo nekaj opazovanj, ki jih je zatrjeval Waltemath. Menil je, da ima Lilith enako maso kot Luna, vendar se ni zavedal, da bi kakršenkoli tak satelit, tudi če je neviden, opazno vplival na gibanje Zemlje. In še danes nekateri astrologi uporabljajo "temno luno" Lilith v svojih horoskopih.

Od časa do časa so opazovalci poročali še o drugih "dodatnih lunah". Nemška astronomska revija "Die Sterne" je poročala, da je nemški amaterski astronom W. Spill opazoval, kako je druga luna prešla disk naše prve luna 24. maja 1926.

Okoli leta 1950, ko so se resno začeli pogovarjati o umetnih satelitih, so vsi pričakovali, da bodo to le izgorele zgornje stopnje večstopenjskih raket brez radijskih oddajnikov, spremljali pa jih bodo z radarjem na Zemlji. V tem primeru bi bila skupina majhnih bližnjih naravnih satelitiv skoraj moteča in bi odbijala radarske žarke, ki so bili namenjeni za umetne satelite. Takšno metodo iskanja naravnih satelitov je razvil Clyde Tombaugh: izračuna se gibanje satelita na razdalji recimo 5000 km višine. Potem se podnožje kamere naredi tako, da snema nebo točno na to gibanje. Zvezde, planeti itd. bi se potem pojavili kot kot črte na tej fotografiji, medtem ko bi katerikoli satelit na tej višini viden kot točka. Če bi bil satelit na nekoliko drugačni višini, potem bi bil prikazan kot majhna črtica.

Opazovanja so se pričela leta 1953 na Lowellovem observatoriju in so pravzaprav stopila na deviška tla: z izjemo nemškega "Kleinchen" ni še nihče bil pozoren na prostor med Zemljo in Luno! Do jeseni 1954 so tedenski časopisi in dnevniki visoke spoštovanosti poročali, da je iskanje prineslo prve rezultate: en majhne naravni satelit na višini 700 km in drug na višini 1000 km. Nek general je vprašal: "Ali je prepričan, da so naravni?" Nihče ne ve, kako so ta poročila nasatala - iskanja so namreč bila popolnoma neuspešna. Ko so bili izstreljeni prvi sateliti leta 1957 in 1958, so kamere zasledile te satelite.

Toda dovolj nenavadno je, da to ne pomeni, da ima Zemlja le en naravni satelit. Zemlja ima lahko zelo blizu satelite za kratek čas. Meteoroidi, ki gredo blizu Zemlje, lahko oplazijo zgornjo atmosfero in zato izgubijo dovolj hitrosti, da postanejo satelit v orbiti okoli Zemlje. Ker pa gredo skozi zgornjo atmosfero med vsakim perigejem, niso tam dolgo; mogoče le en ali dva, mogoče tudi sto obratov (okoli 150 ur). Obstaja nekaj namigov, da so take "efemeralne satelite" tudi videli; možno je, da so enega videli tudi Petitovi opazovalci. (glejte tudi to)

Poleg efemeralnih satelitov sta še dve možnosti. Ena od teh je, da ima Luna svoj satelit - vendar ga kljub večim iskanjem niso našli (sicer pa je danes znano, da gravitacijsko polje Lune ni enakomerno oziroma je preveč "grudasto", da bi katerikoli Lunin satelit imel stabilno orbito - katerikoli lunarni satelit bi zato padel na Luno v sorazmeroma kratkem času. nekaj letih ali pa v desetletju). Druga možnost je, da obstajajo trojanski sateliti, oz. sekundarni sateliti, ki potujejo 60 stopinj pred ali za Luno.

O takih trojanskih satelitih je prvi poročal poljski astronom Kordylewski iz krakowskega observatorija. Svoje iskanje je začel leta 1951 z dobrim teleskopom. Upal je na sorazmeroma velika telesa v lunarni orbiti 60 stopinj stran od Lune. Iskanje je bilo neuspešno, vendar je leta 1956 njegov rojak in sodelavec Wilkowski predlagal, da mogoče obstaja veliko majhnih teles, premajhnih, da bi jih videli posamezno, vendar naj bi jih bilo dovolj, da bi jih videli kot oblak prašnih delcev. V tem primeru bi jih najbolje videli brez teleskopa oz. z prostim očesom! Z uporabo teleskopa bi jih preveč povečali. Dr.Kordylewski je hotel poskusiti. Temno in jasno nebo ter Luna pod horizontom je bila potrebna.

Oktobra 1956 je Kordylewski prvič opazil razmeroma svetlo liso v enem izmed dveh položajev. Ni bila majhna; raztezala se je preko dveh stopinj (t.j. okoli štitikratna velikost Lune), bila pa je zelo šibka, le okoli polovico svetlosti že tako težko opaznega gegenscheina (nasprotni blišč - svetla lisa v zodiakalni svetlobi, natančno nasproti Sonca). Marca in aprila 1961 je Kordylewski uspel fotografirati dva oblaka blizu pričakovanih položajev. Kazalo je, da se velikosti spreminjata, vendar je to mogoče bilo zaradi spreminjajoče osvetlitve. J. Roach je ta oblačna satelita zaznal leta 1975 z vesoljskim vozilom OSO 6 (Orbiting Solar Observatory). Leta 1990 sta bila spet fotografirana; tokrat ju je fotografiral poljski astronom Winiarski, ki je odkril, da imata nekaj stopinj v navideznem premeru, da sta se "sprehajala" do deset stopinj stran od "trojanske" točke in da sta bila nekoliko bolj rdeča kot zoidakalna svetloba.

Tako se je stoletje dolgo iskanje druge Zemljine lune uspešno končalo, čeprav je bila ta 'druga luna' povsem nekaj drugega, kar je kdorkoli pričakoval. Obe zelo težko opazimo in razločimo od zodiakalne svetlobe, še posebej gegenscheina.

Toda nekateri še vedno predlagajo dodatne naravne Zemljine satelit. Med 1988 in 1969 je ameriški znanstvenik John Bargby trdil, da je opazoval vsaj deset majhnih naravnih satelitov, ki jih lahko vidimo le s teleskopom. Bargby je odkril eliptične orbite za vse te satelite: ekscentričnost 0,498, velika polos 14065 km, to pa pomeni perigej 680 km in apogej 14700 km. Bargby jih je obravnaval kot dele večjega telesa, ki je razpadel decembra 1955. Svoje satelite je osnovel na domnevnih motnjah umetnih satelitov. Bargby je uporabil satelitske podatke iz Goddard Satellite Situation Report, vendar ni upošteval, da so vrednosti v tej publikaciji le približne in včasih zelo napačne in zato niso primerne za natančne znanstvene analize. Poleg tega je iz Bargbyevih opazovanj mogoče sklepati, da bi morali biti njegovi sateliti, ko so v perigeju, vidni s prvo magnitudo, kar bi se zlahka dalo videti s prostim očesom, vendar jih ni še nihče videl kot take.

Leta 1997 je Paul Wiegert (in drugi) odkril, da ima asteroid 3753 zelo nenavadno orbito in ga lahko smatramo kot Zemljinega spremljevalca, čeprav ne kroži okoli Zemlje.