По состоянию на март 2025 года в Солнечной системе подтверждено 891 спутник, вращающихся вокруг планет, карликовых планет, астероидов и транснептуновых объектов. NASA относит 421 из них к спутникам планет и карликовой планеты Плутон; это не только восемь основных планет. Счёт продолжает меняться по мере открытия новых объектов. Неравномерность этого распределения — от нуля у Меркурия и Венеры до сотен у Сатурна — объясняется сочетанием нескольких процессов.
Как возникают спутники
Спутники планет появляются тремя основными путями. Первый — совместное формирование из протопланетного диска: именно так образовались крупнейшие луны Юпитера (Ио, Европа, Ганимед, Каллисто), которые сложились из газопылевого облака вокруг молодого гиганта одновременно с самой планетой.
Второй путь — захват: планета своим тяготением удерживает пролетавший мимо астероид или малое тело. Большинство мелких нерегулярных спутников крупных планет имеют именно такое происхождение. Их орбиты наклонены под большими углами или вовсе ретроградны — то есть направлены против вращения планеты.
Третий путь — столкновение: крупный удар выбрасывает обломки на орбиту, из которых постепенно формируется спутник. Именно так, по наиболее принятой модели, появилась Луна — в результате столкновения протоземли с телом размером с Марс около 4,5 миллиарда лет назад.
Сфера Хилла: зона гравитационного влияния
Не менее важно, насколько далеко планета может удерживать спутники. Эта область называется сферой Хилла — зоной, в которой притяжение планеты преобладает над гравитацией Солнца.
У больших планет, расположенных далеко от Солнца, сфера Хилла огромна: Юпитер удерживает объекты на расстоянии до 53 миллионов километров, Сатурн — ещё дальше. У Меркурия и Венеры, близких к Солнцу, она очень мала. Венере в принципе трудно удерживать устойчивый спутник: даже если бы он и образовался, со временем его орбита была бы дестабилизирована приливным взаимодействием с Солнцем или с самой Венерой.
Почему у гигантов так много лун
Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун накопили огромное число спутников по нескольким причинам. Их масса колоссальна — гравитация захватывает всё, что приближается. Они расположены в поясе астероидов и за его пределами, где больше потенциальных объектов для захвата. И их сфера Хилла достаточно велика, чтобы удерживать спутники на устойчивых орбитах миллиарды лет.
По данным NASA (март 2025 года), у Сатурна подтверждено 274 спутника — больше, чем у любой другой планеты. В марте 2025 года МАС официально признал 128 новых лун Сатурна, обнаруженных командой астрономов из Тайваня, Канады, США и Франции с помощью телескопа CFHT на Мауна-Кеа. Это мелкие объекты размером от 1 до 4 километров — остатки захваченных малых тел и обломков столкновений. Для сравнения: у Юпитера — 95 подтверждённых спутников, у Урана — 28, у Нептуна — 16.
Почему счёт меняется
Число подтверждённых спутников — не постоянная физическая величина, а отражение текущего состояния наблюдений. Телескопы становятся мощнее, методы анализа — совершеннее: команда, открывшая 128 лун Сатурна, использовала технику стекирования снимков, суммируя данные множества наблюдений для выявления слабых движущихся объектов.
Кроме того, не все захваченные объекты одинаково устойчивы. Некоторые тела временно оказываются в гравитационной зоне планеты, но их орбиты нестабильны: со временем они покинут её пределы. Такие временно захваченные объекты не считаются полноценными спутниками. Граница между «луной» и «захваченным астероидом» определяется стабильностью орбиты, подтверждённой достаточным числом наблюдений.
Почему у Марса только два, а у Земли — одна луна
Марс с его скромными Фобосом и Деймосом — вероятно, захваченными астероидами — занимает промежуточное положение. Земля обладает одним, зато исключительно крупным спутником относительно своего размера. Луна настолько велика, что некоторые астрономы называют систему Земля-Луна двойной планетой.
Ни Меркурий, ни Венера не имеют спутников. В случае Меркурия это объясняется близостью к Солнцу и малой массой: его сфера Хилла ничтожна. Венера вращается настолько медленно и в таком направлении, что даже если бы спутник образовался, приливные силы постепенно сдвинули бы его на нисходящую орбиту и в итоге разрушили.
Итого: число спутников отражает массу планеты, расстояние от Солнца, историю столкновений в регионе и возможности современных наблюдений. Это живой счёт, который продолжит меняться по мере совершенствования телескопов.
Временно захваченные объекты и граница определения
Не каждый объект, временно попавший в гравитационную зону планеты, становится её спутником. Некоторые астероиды и кометы проводят в окрестностях планеты месяцы или даже годы, но их орбиты нестабильны, и в конечном счёте они покидают эту зону. Такие объекты называют временно захваченными орбитерами. У Земли периодически появляются подобные «квазиспутники».
Читайте также: Как планеты без звёзд формируют собственные системы
Граница между спутником и временно захваченным объектом — устойчивость орбиты, подтверждённая длительными наблюдениями. Именно поэтому МАС (Международный астрономический союз) через свой Центр малых планет официально подтверждает статус каждого нового спутника только после накопления достаточного количества данных об орбите. Это объясняет, почему 128 лун Сатурна, наблюдавшихся ещё в 2019–2021 годах, были официально признаны только в марте 2025-го.