Sau nhiều thế kỷ khám phá, giới nghiên cứu phát hiện Trái đất có từ 0 đến nhiều Mặt trăng tùy từng thời kỳ.
Trái đất dường như chỉ có một Mặt trăng duy nhất. Trong hàng thiên niên kỷ, chúng ta không biết bất kỳ vệ tinh tự nhiên nào khác. Nhưng qua nhiều thế kỷ khám phá thiên văn học và vũ trụ, giới nghiên cứu phát hiện hàng trăm Mặt trăng trong Hệ Mặt trời và nhiều Mặt trăng quay quanh Trái đất, Live Science hôm 20/3 đưa tin.
Mô phỏng tiểu Mặt trăng 2020 CD3 ở trên quỹ đạo Trái đất 3 năm trước khi rời đi. (Ảnh: Stephane Masclaux).
Mặt trăng là vệ tinh rắn vĩnh viễn quay quanh Trái đất, theo Gábor Horváth, nhà thiên văn học ở Đại học Eötvös Loránd, Hungary. Nhưng đây không phải là vật thể duy nhất bị hút vào quỹ đạo Trái đất. Một loạt vật thể gần Trái đất và đám mây bụi cũng chịu ảnh hưởng của trọng lực Trái đất. Về lý thuyết, những vệ tinh tạm thời này có thể xem như tiểu Mặt trăng, bán vệ tinh hoặc Mặt trăng ma.
Do đó, câu hỏi Trái đất có bao nhiêu Mặt trăng phức tạp hơn bạn nghĩ. Số lượng Mặt trăng thay đổi theo thời gian từ 0 tới nhiều Mặt trăng. Vào thuở sơ khai cách đây khoảng 4,5 tỷ năm, Trái đất không có Mặt trăng nào. Sau đó, cách đây 4,4 tỷ năm, một tiểu hành tinh lớn cỡ sao Hỏa gọi là Theia đâm vào Trái đất. Những mảnh vỡ lớn của vỏ Trái đất bắn vào không gian. Chúng tụ lại chỉ trong vài giờ, hình thành Mặt trăng, theo nghiên cứu công bố năm 2022 trên tạp chí The Astrophysical Journal Letters.
Các Mặt trăng khác lớn cỡ vài mét thường mang tính tạm thời, bị hút bởi trọng lực Trái đất trong thời gian ngắn trước khi trốn thoát vào không gian. Năm 2006, tiểu hành tinh 2006 RH120 rộng 6m lưu lại 18 tháng và là tiểu hành tinh đầu tiên được quan sát bay quanh quỹ đạo Trái đất trong thời gian dài. 2020 CD3, thiên thạch rộng 3,5 m, rời khỏi quỹ đạo Trái đất hồi tháng 3/2020 sau khi trải qua 3 năm hoạt động như tiểu Mặt trăng thứ hai của hành tinh. Năm 2020, các nhà khoa học cũng phát hiện SO 2020. Tiểu Mặt trăng này trôi dạt trở lại không gian vào đầu năm 2021. Tuy nhiên, họ nhận ra SO 2020 không phải Mặt trăng tự nhiên mà là phần còn lại của một tầng đẩy tên lửa từ thập niên 1960.
Ngoài những Mặt trăng gia nhập và rời khỏi quỹ đạo Trái đất, có nhiều vật thể vũ trụ mà NASA gọi là bán vệ tinh như tiểu hành tinh 3753 Cruithne. Chúng quay quanh Mặt Trời theo đường bay quá giống Trái đất tới mức song hành với hành tinh trên quỹ đạo 365 ngày. Bán vệ tinh Kamo’oalewa chủ yếu bị chi phối bởi trọng lực của Mặt Trời nhưng dường như quay quanh Trái đất theo quỹ đạo giống dụng cụ mở nút chai.
Một số thiên thể như tiểu hành tinh 2010 TK7 được gọi là Mặt trăng bởi chúng bị hút bởi trọng lực của hệ thống Mặt Trời – Trái đất hoặc Trái đất – Mặt trăng. Trọng lực của hai thiên thể lớn hơn tạo ra vùng lực hướng tâm gọi là Lagrange, giữ những vật thể nhỏ cố định tại điểm ổn định trong không gian, theo NASA. Hai điểm Lagrange là L4 và L5, hình thành tam giác đều với Trái đất. Vật thể bị hút vào điểm Lagrange được gọi là Trojan, sẽ gia nhập quỹ đạo của Trái đất quanh Mặt Trời.
Theo Horváth, điểm Lagrange L4 và L5 lớn dần, bắt đầu thu giữ những hạt bụi liên hành tinh. Một số nhà thiên văn học gọi đám mây hạt đó là “Mặt trăng ma”. Chúng cũng có tên đám mây Kordylewski, đặt theo tên nhà thiên văn học người Ba Lan lần đầu tiên mô tả chúng vào thập niên 1960. Tuy nhiên, Mặt trăng ma không bao giờ trở thành Mặt trăng rắn hơn bởi lớp bụi không dính liền với nhau. Trong khi điểm Lagrange luôn ổn định, các hạt bụi thường xuyên gia nhập hoặc rời khỏi đám mây.