Trái Đất có bao nhiêu mặt trăng?

Trái Đất có bao nhiêu mặt trăng? Câu trả lời dường như hiển nhiên là "một", và chúng ta vẫn gọi nó là Mặt Trăng. Trước hết phải nói là mặt trăng của Trái Đất không cần tên gọi nào khác cả, vì hàng nghìn năm qua, chúng ta không hề biết đến bất kỳ một vệ tinh tự nhiên nào khác của Trái Đất. Nhưng qua nhiều thế kỷ quan sát thiên văn và khám phá vũ trụ, chúng ta đã phát hiện ra hàng trăm mặt trăng trong Hệ mặt trời, và có thể có nhiều mặt trăng đang quay quanh hành tinh của chúng ta hơn chúng ta tưởng.

Theo nhà thiên văn học Gabor Horvath ở Trường đại học Eotvos Lorand, Hungary, Mặt Trăng được coi là vệ tinh tự nhiên và vĩnh cửu duy nhất của Trái Đất. Nhưng nó không phải là vật thể duy nhất bị kéo vào quỹ đạo Trái Đất. Trái Đất là vật chủ của nhiều vật thể và nhiều đám mây bụi ở gần cũng bị trọng lực của Trái Đất hút. Về mặt kỹ thuật, những vệ tinh tạm thời này cũng có thể được coi là những mặt trăng nhỏ, bán vệ tinh hoặc mặt trăng ma.

Như vậy câu hỏi "Trái Đất có bao nhiêu mặt trăng?" đã trở nên phức tạp hơn chúng ta nghĩ. Con số này thay đổi theo thời gian, từ 0 đến 1, đến nhiều.

Trở lại những ngày sơ khai của Trái Đất cách đây khoảng 4,5 tỷ năm, hành tinh của chúng ta không hề có mặt trăng nào. Sau đó, cách đây khoảng 4,4 tỷ năm, một tiền hành tinh cỡ bằng sao Hỏa được gọi là Theia đã đâm vào Trái Đất. Những mảnh vỡ lớn của vỏ Trái Đất bắn vào vũ trụ và có thể chỉ khoảng vài giờ sau chúng tụ lại với nhau hình thành nên Mặt Trăng.

Những "mặt trăng" khác có bề ngang chỉ vài chục cm thì tồn tại ngắn ngủi, chúng bị lực hút của Trái Đất kéo về trong thời gian ngắn rồi sau đó lại biến mất vào vũ trụ. Năm 2006, tiểu hành tinh 2006 RH120 có bề ngang khoảng 6 mét, trở thành vệ tinh của Trái Đất trong 18 tháng và nó là tiểu hành tinh đầu tiên chúng ta quan sát thấy quay quanh Trái Đất lâu như vậy. Tháng 3/2020, tảng đá vũ trụ 2020 CD3 có kích thước chiều rộng khoảng 3,5 mét đã rời khỏi quỹ đạo Trái Đất sau 3 năm làm mặt trăng nhỏ thứ hai của chúng ta. Trong năm 2020, các nhà khoa học cũng phát hiện ra SO 2020, một mặt trăng nhỏ sau đó quay về vũ trụ vào đầu năm 2021. Nhưng cuối cùng hóa ra SO2020 không phải là một mặt trăng tự nhiên mà là mảnh vỡ của một tên lửa đẩy chúng ta phóng đi từ những năm 1960.

Có một lần vào năm 2015, trong vòng 13 giờ đồng hồ, các nhà khoa học tưởng rằng họ đã tìm thấy một mặt trăng mới tạm thời quay quanh Trái Đất, nhưng rất nhanh sau đó họ nhận ra là đã nhầm. Vật thể đó chỉ là kính viễn vọng Gaia của Cơ quan Vũ trụ châu Âu.

Ngoài những mặt trăng đến và đi khỏi quỹ đạo Trái Đất còn có những vật thể vũ trụ mà NASA gọi là bán vệ tinh, ví dụ như tiểu hành tinh 3753 Cruithne. Những tảng đá vũ trụ này quay quanh Mặt Trời rất giống với Trái Đất đến mức chúng đi cùng với Trái Đất trong suốt hành trình 365 ngày. Bán mặt trăng Kamo'oalewa chủ yếu chịu ảnh hưởng của trọng lực Mặt Trời nhưng lại quay quanh Trái Đất.

Một số vật thể vũ trụ như là tiểu hành tinh 2010 TK7 chẳng hạn, được gọi là mặt trăng vì chúng bị hấp dẫn bởi trọng lực riêng của hệ thống Mặt Trời - Trái Đất hoặc Trái Đất - Mặt Trăng. Lực hấp dẫn của hai chủ thể lớn này tạo ra những vùng lực hướng tâm, được gọi là các điểm Lagrange, giữ các vật thể nhỏ hơn ở các điểm có lực hấp dẫn ổn định trong không gian. Hai điểm Lagrange L4 và L5 tạo thành một tam giác đều với Trái Đất. Các vật thể rơi vào hai điểm Lagrange này được gọi là các Trojan và ở vị trí thẳng hàng với Trái Đất và đi vào quỹ đạo Trái Đất trong khi quay quanh Mặt Trời.

Cùng với sự hình thành Mặt Trăng và sự ổn định của quỹ đạo Mặt Trăng quay quanh Trái Đất, các điểm L4 và L5 cũng sinh ra và bắt đầu hút các hạt bụi liên hành tinh. Một số nhà thiên văn học gọi những đám mây hạt này là mặt trăng ma. Chúng còn được gọi là những đám mây Kordylewski theo tên nhà thiên văn học người Ba Lan là người đầu tiên báo cáo về những đám mây này vào những năm 1960. Ban đầu, nhiều nhà khoa học không tin, nhưng sau đó các nghiên cứu của nhiều nhà thiên văn học khác đã khẳng định rằng các đám mây bụi đang tích tụ tại các điểm Lagrange này.

Tuy vậy, những mặt trăng ma này không bao giờ tạo thành một mặt trăng ở thể rắn, bởi vì bụi không thể kết tụ hay kết dính với nhau. Và mặc dù các điểm Lagrange không hề thay đổi, vật chất trong các điểm này này lại chuyển động, liên tục ra vào các đám mây bụi đó.