Uit simulaties blijkt dat de aarde in theorie twee extra manen zou kunnen hebben van dezelfde grootte als de maan die we nu hebben, of anders meerdere kleinere manen.

De gas- en ijsreuzen in ons zonnestelsel hebben veel meer manen dan de kleinere, rotsachtige planeten. Jupiter heeft minstens 79 manen, terwijl Mars er twee heeft en Venus geen enkele. De aarde heeft er slechts één.

Geïntrigeerd door dit feit begon Suman Satyal, natuurkundige aan de Universiteit van Texas in Arlington, samen met zijn collega’s aan een onderzoek om erachter te komen hoeveel manen de aarde maximaal zou kunnen huisvesten. Dat wil zeggen: vóórdat ze op elkaar botsen, of elkaar door hun onderlinge zwaartekracht uit hun baan schieten.

Oneindigheid brengt wiskundigen al tijden in de war – maar hebben we het nu eindelijk door?
LEES OOK
Oneindigheid brengt wiskundigen al tijden in de war – maar hebben we het nu eindelijk door?

De onderzoekers voerden een reeks simulaties uit waarbij ze voor de extra manen drie massa’s gebruikten: die van onze huidige maan, die van Pluto’s maan Charon (ongeveer een zesde van de massa van onze maan), en de massa van de dwergplaneet Ceres, ongeveer 1,3 procent van de massa van onze maan. Het team liet deze drie manen in een gesimuleerde baan om de aarde draaien.

Veilige afstand

Om in een stabiele baan om de aarde te blijven, moeten de manen een bepaalde afstand hebben van de aarde. Te dichtbij, en ze worden uit elkaar gerukt door de zwaartekracht van de planeet. Te ver, en ze worden de ruimte in geslingerd. De afstand tussen de manen zelf was ook cruciaal, om ervoor te zorgen dat ze niet op elkaar botsen of elkaar wegslingeren.

Uiteindelijk ontdekten de onderzoekers dat de aarde tot wel zeven manen zou kunnen hebben met de massa van Ceres, vier met de massa van Charon, of drie met de massa van de huidige maan. Hun simulaties besloegen een periode van ongeveer 3.000 jaar, dus de lange termijn-stabiliteit van deze systemen is nog niet bekend.

Groot en klein

In theorie zou de aarde, of een aardachtige planeet elders in het heelal, zelfs meer dan zeven manen kunnen herbergen. Zeker als ze verschillende groottes mogen hebben, zegt Satyal. ‘Niet alle manen van Jupiter en Saturnus hebben dezelfde grootte, wat wil zeggen dat je bij meerdere manen ook verschillende afmetingen kunt verwachten.’

Vanaf het oppervlak van de aarde zou het lijken alsof de manen verschillende afmetingen hebben, vanwege hun afstand tot de aarde. Ze zouden ook verschillende fasen kunnen hebben: twee manen zouden vol kunnen zijn, een derde wassend. Dat is vooral het geval bij drie grote manen, zegt Satyal. ‘Op sommige avonden zouden alle drie de manen tegelijk aan de lucht te zien zijn. Dat zou een spectaculair gezicht zijn.’