Гіпотетичні природні супутники Землі — небесні тіла що, обертаються навколо Землі, існування яких передбачалося астрономами. Нині загальновизнано, що єдиним природним супутником Землі є Місяць, однак припущення про існування інших супутників неодноразово висувалися астрономами, публікувалися в популярних виданнях і описувалися в художніх творах. Спроби виявлення додаткових супутників неодноразово робилися окремими астрономами протягом XIX і першої половини XX ст. Жодне з опублікованих повідомлень про виявлення передбачуваних супутників не було підтверджено незалежними спостереженнями.
У другій половині XX ст., спочатку у зв'язку з потребами космонавтики, а згодом і для виявлення об'єктів, які можуть зіткнутися із Землею, почали вести систематичні пошуки небесних тіл у навколоземному просторі. Піонером таких пошуків став Клайд Вільям Томбо, першовідкривач Плутона. Нині активний пошук таких об'єктів ведеться в рамках декількох проектів: Spaceguard, LINEAR, NEAT, LONEOS, ATLAS, Каталінський огляд та інші. Постійних супутників у рамках цих проектів виявлено не було.
Існує кілька навколоземних об'єктів, які в популярній літературі іноді називають «другими Місяцями» або «другими супутниками». По-перше, це астероїди, орбіти яких перебувають у резонансі з орбітою ЗемліCarter L. Have astronomers discovered Earth's second moon? (англ.) (Сентябрь 2003). Проверено 10 сентября 2011. .. Квазісупутники, як-от (3753) Круїтні, рухаються в орбітальному резонансі з Землею 1:1, але обертаються навколо Сонця. Троянці Землі, як-от 2010 TK7, рухаються тією самою орбітою, що й Земля, але перед або після неї, в околиці точок Лагранжа системи Земля — Сонце. По-друге, у точках Лагранжа системи Місяць — Земля на місячній орбіті в 60° попереду і позаду Місяця виявлені хмари міжпланетного пилу, що отримали назву «хмари Кордилевського» — за прізвищем астронома, який їх відкрив. Крім того, можливе захоплення Землею тимчасових супутників, орбіта яких є нестійкою. Прикладом такого супутника є астероїд 2006 RH120.
Ранні гіпотези
Перші гіпотези, що припускають існування інших небесних тіл, крім Місяця, що обертаються навколо Землі, були висунуті у XVIII ст. у зв'язку з дискусією про природу метеорів та болідів. У той час популярні були припущення, пов'язані із земним походженням цих явищ: вибух горючих газів, атмосферна електрика тощо. Однак обчислення швидкості їхнього руху давало показники, які можна порівняти зі швидкістю руху Землі навколо Сонця, яка вже була відома вченим того часу. У зв'язку з цим були зроблені спроби пояснити появу даних тіл наявністю обертаючихся навколо Землі комет, які час від часу входять в атмосферу.
Цю теорію запропоновав Томас Клеп, який з 1739 по 1766 роки був президентом Єльського коледжу. З огляду на те, що не були відомі випадки падіння болідів на Землю, і що інші небесні тіла перебували на дуже великій відстані від Землі, Клеп зробив висновок, що Земля є центральним тілом, навколо якого звертаються боліди. Обчисливши передбачувану орбіту одного з болідів, він отримав перигей 40 км і апогей 6440 км.
Ці ідеї отримали розвиток на самому початку XIX ст. У 1811 році Джон Фарлі писав, що існує «майже нескінченне число сателітул (або дуже маленьких супутників), які постійно обертаються навколо Землі в усіх можливих напрямках, і показуються лише на дуже короткий час, коли вони занурюються у верхні шари атмосфери при кожному проходженні перигею»Farley J. On the nature of those meteors called shooting stars // (Nicholson's) Journal of Natural Philosophy, Chemistry, and the Arts. — 1811. .
Супутник Пті
Перше примітне повідомлення про відкриття другого супутника Землі зробив французький астроном Фредерік Пті (Frédéric Petit), директор Тулузької обсерваторії.
Пті займався спогляданням болідів, намагаючись вирахувати їх орбіти. Повідомлення про результати своїх спостережень він публікував у видаваному Академією наук журналі «Comptes rendus». Деякі зі спостережуваних ним болідів, за його обчисленням, мали еліптичну орбіту, будучи, таким чином, супутниками Землі: болід, що спостерігався 5 січня 1837 рокуPetit F. Recherchez analytiques pour la trajectoire et la parallaxe des bolides (фр.; болід, що спостерігався 21 березня 1846 року з періодом 2 години 45 хвилинPetit F. Sur le bolide du 21 mars 1846, et sur les conséquences que sembleraient devoir résulter de son apparition (фр.; болід, що спостерігався 23 липня 1846 року з періодом 3 годині 24 хвилиниPetit F. Sur le bolide du 23 juillet 1846 (фр.. Найбільшу популярність здобули повідомлення Пті, зроблені у 1846 році. Опис орбіти боліда від 21 березня 1846 року був заснований на спостереженнях Лебона, Дассьє (Тулуза) і Ларівьє (Артенак). Пті обчислив, що цей болід обертався навколо Землі еліптичною орбітою з періодом 2 години 45 хвилин, апогеєм 3570 км і перигеем 114 км. Варто відзначити, що висота 114 км відповідає верхній межі стратосфери, через що публікацію прокоментував Урбен Левер'є, який вказав на необхідність брати до уваги опір атмосфери.
У 1851 році Левер'є опублікував у «Comptes Rendus» статтю, присвячену аналізу повідомлень Пті. Він зробив висновок, що результати Пті недостатньо достовірними, так як тим не були прийняті до уваги похибки у вихідних даних, а також не враховано опір повітря. Леверье вважав, що визнання боліда супутником Землі є лише однією з можливих гіпотез, при чому практично неймовірною, враховуючи фізичні характеристики явища.
Хоча гіпотези Пті в цілому були відкинуті науковим товариством, вони згадувалися в популярній літературі. Так, Франсуа Араго в «Astronomie populaire» писавArago F. Astronomie populaire. :Деякі астрономи стверджують, що боліди слід вважати супутниками нашої планети, оскільки вони рухаються навколо Землі з величезною швидкістю і можуть спостерігатися повторно. В останні роки Пті, директор Тулузької обсерваторії, з великим завзяттям намагався вирахувати орбіти болідів, відповідні згаданої гіпотези, і домігся успіху з деякою точністю.Пті, якому ідеї про другий супутнику так і не дали спокою, в 1861 році опублікував ще одну статтю, у якій обґрунтовував його існування пертурбаціями в русі Місяця. Однак і ця гіпотеза не отримала визнання.
Супутники Вальтемата
У 1898 році доктор Георг Вальтемат (Georg Waltemath), вчений із Гамбурга, повідомив, що він відкрив систему маленьких супутників, які обертаються навколо Землі. Хоча Вальтемат вказував на те, що супутник спостерігався раніше (ці повідомлення були опубліковані переважно в малодоступних джерелах), йому, мабуть, не було відомо про спостереження Пті.
Один з описаних Вальтематом супутників перебував на відстані 1 030 000 км від Землі, мав діаметр 700 км і здійснював оберт навколо Землі за 119 днів (синодичний період становив 177 днів). Указувалося також, що супутник відбиває недостатньо світла, щоб бути видимим неозброєним оком, проте в певні моменти часу він все ж видимий. Вальтемат зробив кілька прогнозів щодо можливих моментів спостереження супутника. Посилаючись на спостереження, зроблені у 1881 році в Ґренландії, він вказав, що...іноді він сяє в ночі як Сонце, але тільки протягом години або близько тогоA Second Moon: When It Has Been Seen (англ..Вальтемат вважав, що його супутник раніше спостерігали Джованні Кассіні і Жак Маральді, які прийняли його за сонячну пляму. Крім того, він посилався на спостереження супутника Венери в Сент-Неоте 1761 року, вважаючи, що і в цьому випадку спостерігався другий супутник Землі. Однак аргументів на користь такої інтерпретації цих спостережень він не навів.
У лютому 1898 року, за обчисленнями Вальтемата, супутник повинен був пройти по диску Сонця. 4 лютого 1898 року службовці поштового відділення міста Грайфсвальда, спостерігаючи Сонце неозброєним оком, побачили темний об'єкт, діаметр якого становив приблизно 1/5 діаметра Сонця, що зробив проходження з 1:10 по 2:10 (за берлінським часом). Однак у цей же час за Сонцем спостерігали астрономи У. Вінклер (W. Winkler) з Єни та Іво фон Бенко (Ivo von Benko) з Пули (Австрія), які не побачили нічого, крім звичайних сонячних плям.
Невдачі не послабили прагнення Вальтемата до пошуків нового супутника, і 20 липня 1898 року він направив у журнал «Science» повідомлення про відкриття третього супутника діаметром 746 км, розташованого на відстані 427 250 км від Землі. Вальтемат назвав його «воістину бурхливим і магнетичним супутником» (нім. «Wahrhafter Wetter-und Magnet-Mond»). У журналі прокоментували це повідомлення так: «Можливо, саме цей супутник керує божевіллям» (англ. «Perhaps it is also the moon presiding over lunacy»).
Подальші пошуки
Можливість наявності у Землі другого супутника вивчав Вільям Пикерінг. Для початку він вирахував, що супутник, який обертається на відстані 320 км від земної поверхні та має діаметр 30 см і таку ж відображаючу здатність, як і Місяць, має бути видно в 3-дюймовий телескоп, а супутник діаметром 3 м буде видно неозброєним оком. Пікерінг не займався пошуками додаткових супутників Землі, хоча з 1888 року шукав супутники Місяця. Не виявивши таких супутників, він зробив висновок, що якщо вони й існують, то повинні бути діаметром менше 3 м. Також 1923 року він опублікував статтю «Метеоритний супутник» (англ. A Meteoritic Satellite) в журналі «Popular Astronomy», що фактично містила звернений до астрономів-любителів заклик до пошуку маленьких природних супутниківPickering W. H. A meteoric satellite (англ..
Клайду Томбо (який відкрив Плутон) Армія США доручила пошук навколоземних астероїдів. У березні 1954 року був опублікований прес-реліз, у якому пояснювалася необхідність такого дослідження: вказувалося, що подібні супутники можуть зіграти роль свого роду перевалочних станцій для космічних кораблівArmed Forces Seeks `Steppingstone to Stars' (англ.. Також їх виявлення було необхідно для того, щоб гарантувати відсутність помилкових спрацьовувань радарів, що відстежують космічні апарати. Фактично це був перший систематичний пошук об'єктів у навколоземному просторі. Методика пошуку передбачала використання фотокамери, налаштованої на стеження за об'єктом, який обертається навколо Землі на певній висоті. На одержаних знімках зорі виглядамуть як довгі лінії, супутник на цій висоті буде видно як точку, а той, який має більш високу або низьку орбіту, — як коротка лініяSchlyter P. The Earth's Second Moon, 1846-present (англ..
З цим пошуком пов'язана одна з «теорій змови». За словами уфолога Дональда Кіхо, який пізніше став директором Національного дослідницького комітету по повітряних феноменах, що посилався на джерела в Пентагоні, пошук був зроблений для виявлення двох об'єктів, що оберталися навколо Землі, виявлених радаром дальньої дії в середині 1953 року. Кіхо в травні 1954 року заявив, що пошук був успішний і що один або обидва об'єкти були виявлені і мають штучну природу1 or 2 Artificial Satellites Circling Earth, Says Expert (англ.. 23 серпня 1954 року журналом «Aviation Week» було опубліковано повідомлення, що два природних супутника були знайдені на відстані 400 і 600 км від Землі«Pentagon scare over the observance of two previously unobserved satellites orbiting the earth has dissipated with the identification of the objects as natural, not artificial satellites.. Однак Томбо публічно заявив, що жодних об'єктів виявлено не було.
У 1959 році Томбо представив остаточний висновок, у якому говорилося, що пошук не дав результатів: ніяких об'єктів яскравіше 12—14-ї зоряної величини виявлено не булоValdes F., Freitas R. A, Jr. A Search for Objects near the Earth-Moon Lagrangian Points (англ..
Інші повідомлення