Наклон орбиты Луны обусловлен воздействием второго спутника Земли.

Согласно самой распространенной гипотезе, Луна возникла в результате столкновения Земли с гипотетической планетой, названной в честь героини античных мифов Тейи, матери богини Луны Селены. Считается, что эта планета была сопоставима по размеру с Марсом и полностью разрушилась при столкновении. Множество фрагментов от этого события упали на Землю или улетели в межпланетное пространство, но некоторые из них образовали кольцо вокруг нашей планеты, которое затем собрало все вместе и сформировало Луну.

Проблема такого сценария заключается в том, что изначально кольцо осколков должно было располагаться в плоскости земного экватора, что подразумевает, что Луна также должна была двигаться в этой плоскости. Это соответствует общему правилу: протопланетный диск, где формируются миры, аккреционный диск черной дыры и даже галактический диск — все стремится находиться в плоскости экватора своего центрального объекта. Это также справедливо для спутников планет. Яркий пример — крупнейшие луны Юпитера: Ио, Европа, Ганимед и Каллисто. Они до сих пор движутся близко к экваториальной плоскости газового гиганта.

Тем временем, орбита Луны в настоящее время, спустя четыре с половиной миллиарда лет после ее формирования, наклонена к земному экватору на 18-28 градусов, с учетом колебаний. Астрономы, проводя расчеты, заглядывают в далекое прошлое и обнаруживают, что изначально этот наклон должен был составлять около 10 градусов, что также является значительным значением. Ученые полагают, что такое может произойти только в одном случае — если в взаимодействие Земли и Луны вмешался внешний фактор.

Ранее высказывалась, например, версия, что на это могли повлиять многочисленные планетезимали — малые тела, находящиеся в окрестностях Земли. Недавно астрофизик из Хэнаньского педагогического университета (Китай) Вэньшуаи Лиу представил неожиданное предположение: он предполагает, что у Земли изначально было два естественных спутника.

Это открывает три возможных сценария дальнейшего развития событий: либо две луны объединились в одну и образовали нынешнюю, либо одна из них улетела, либо упала на Землю. Исследователь провел расчеты параметров лунной орбиты для всех трех случаев и представил свои результаты в статье, доступной на сервере препринтов arXiv.

Для сценария слияния двух лун ученый исходил из того, что их общая масса должна была быть чуть больше массы современной Луны. По данным вычислений, тогда она должна была находиться примерно в 50 тысячах километрах от Земли и иметь наклон орбиты в 15,5 градуса по отношению к экватору планеты.

В двух других сценариях значительный наклон получается, если одна луна имела массу нынешней, а другая вместе с планетой составляла массу современной Земли. Моделирование динамики взаимодействия сохраненного спутника с Землей показало, что в течение следующих 40 тысяч лет Луна должна была удалиться до 64 тысяч километров, а наклон ее орбиты к экватору планеты уменьшился до 12 градусов. Астрофизик подчеркнул, что все это создает более правдоподобные исходные условия для формирования современных параметров лунной орбиты.