Podręczniki astrofizyki mówią, że pomiędzy dwoma ciałami w kosmosie, które łączy silna grawitacja, istnieje pięć miejsc, w których może znajdować się “coś” jeszcze. To “coś” ma niewielkie rozmiary, ale mimo tego, że znajduje się w pobliżu olbrzymów pozostaje w stabilnej pozycji, nie jest ściągane w stronę żadnego z nich. Czy tak dzieje się również w przypadku Ziemi i Księżyca? Czym może być to “coś” ulokowane między nimi? 

W 1945 roku, po latach wojennej zawieruchy, do pracy w Obserwatorium Astronomicznym UJ powrócił Kazimierz Kordylewski. Ten rodowity Poznaniak związał się z Krakowem od połowy lat 20. XX wieku.  Tu realizował swoje naukowe fascynacje. Ich przedmiotem był kosmos! Jak działa Wszechświat? Co w nim można odnaleźć? Jak go zrozumieć? – te pytania z pewnością zadawał sobie Kordylewski.  

Piętnaście lat po powrocie do badań astronomicznych Kordylewski udzielił odpowiedzi na jedno z pytań nurtujących badaczy kosmosu, dołożył swoją cegłę do konstrukcji gmachu, który możemy nazwać biblioteką wiedzy. 

Na początku 1956 roku udało mu się po raz pierwszy dostrzec niewielkie skupiska materii, drobne pyły zlokalizowane między Ziemią i Księżycem. Przez następne lata analizował swoje obserwacje i w maju 1961 ich wyniki opublikował w czasopiśmie Acta Astronomica. W ten sposób w bibliotece ludzkiej wiedzy, w dziale Kosmos, otwarto nową półkę – miejsce oznaczone słowami “pyłowe księżyce Ziemi”, “pyłowe obłoki Ziemi” lub “księżyce Kordylewskiego”.  

A co z Ziemią i jej księżycem Księżycem? 

W układzie dwóch ciał (np. Słońce i Jowisz) oddziaływujących ze sobą grawitacyjnie istnieje pięć charakterystycznych miejsc w przestrzeni, w których trzecie ciało o nieznacznej masie (tzw. ciało próbne, np. planetoida) może pozostawać w spoczynku względem pozostałych dwóch ciał.  Takie miejsca nazywamy punktami libracyjnymi lub punktami Lagrange’a – od nazwiska ich odkrywcy. Punkty libracyjne oznaczane są jako L1, L2 itd. Pierwsze trzy (L1 – L3) znajdują się na linii przechodzącej przez dwa masywne ciała. Punkty L4 i L5 tworzą wraz z dwoma większymi ciałami trójkąt równoboczny i dlatego nazywamy je trójkątnymi.  

W układzie Słońce-Jowisz w pobliżu punktów L4 i L5 w sposób naturalny gromadzą się planetoidy, które nazywane są trojańskimi. Te, które grupują się wokół punktu L4 nazwane zostały “obozem greckim”, zaś te zbliżone do punkty L5 to “obóz trojański”. Coś Wam to sugeruje? Tak jest – te kosmiczne ciała „odgrywają” historię zapisaną w Iliadzie Homera. W obozie greckim możemy natknąć się np. na Achillesa, planetoidę o średnicy 135 km.  A co z Ziemią i jej księżycem Księżycem? 

W czasach, kiedy swoje badania prowadził Kordylewski nie było nic wiadomo o skupiskach materii na orbicie Księżyca, 60 stopni przed i 60 stopni za nim. Początkowo, w punktach L4 i L5, Kordylewski poszukiwał dużych skał. W tym celu analizował m. in. fotografie z największej na świecie kamery Schmidta znajdującej się w obserwatorium w Tautenburgu koło Jeny (Niemcy). Badania te jednak nie dały rezultatu. Kordylewski wyciągnął wówczas następujące wnioski: perturbacje generowane przez Słońce i planety nie pozwalają na utrzymanie w tych miejscach ciał o większej masie, ale drobne pyłki mają szansę się tam znaleźć.  

Okiem w obłoki  

Astronomowi udało się po raz pierwszy dostrzec („gołym okiem”) słabą poświatę w pobliżu trójkątnych punktów libracyjnych układu Ziemia-Księżyc na początku października 1956 roku. Przez kolejne lata czynił starania, by dostrzeżone obłoki sfotografować. Przełom nastąpił po pięciu latach. W poświęconym tej sprawie artykule Kordylewski opisuje wyniki swoich obserwacji przeprowadzonych na szczycie Kasprowego Wierchu w 1961 roku. Na kliszach naświetlonych 6 marca (aparat skierowany w stronę gwiazdozbioru Lwa) oraz 6 kwietnia (obszar gwiazdozbioru Panny) i zorientowanych na pole w pobliżu trójkątnego punktu libracyjnego układu Ziemia-Księżyc (L5), dostrzegł on dwa rozmyte obłoki (oddalone o kilka stopni od L5).  

 Już w tym samym 1961 roku notatki dotyczące odkrycia Kordylewskiego opublikowało amerykańskie czasopismo „Sky and Telescope”. W pierwszej z nich, zatytułowanej „New Natural Satellites of the Earth?” pojawia się nazwa „Kordylewski’s clouds”. W 1967 roku obszerny artykuł poświęcony pyłowym księżycom ukazał się w „Physics Today”. Nie brakowało wtedy też krytyków odkrycia Kordylewskiego, którym nie udawało się dostrzec obłoków. Jedną z przyczyn jest ich bardzo niewielka jasność oraz duża rozciągłość na niebie.    

W drugiej połowie 1966 roku Kazimierz Kordylewski zorganizował kilkumiesięczną wyprawę morską do Afryki. Jednym z jej celów były obserwacje pyłowych obłoków Ziemi przy idealnie ciemnym niebie, w takich warunkach, jakich na lądzie nie można było w żaden sposób zapewnić. Wyniki badań potwierdziły istnienie materii pyłowej rozmieszczonej wzdłuż orbity Księżyca i jej znaczne zagęszczenie w pobliżu punktów Lagrange’a L4 i L5.    

W 1971 roku odkryte przez Kordylewskiego pyłowe obłoki Ziemi znalazły kolejne potwierdzenie. Amerykański satelita Orbiting Solar Observatory 6 (OSO-6) zmierzył jasność tła nieba wzdłuż orbity Księżyca. Opracowane wyniki pomiarów potwierdziły odkrycie Kordylewskiego. W ostatnim czasie istnienie księżyców pyłowych zostało udowodnione przez prace naukowców węgierskich. Za pomocą szerokokątnych filtrów polaryzacyjnych badacze zaobserwowali światło odbite od księżyców pyłowych. 

Opracowanie merytoryczne: dr hab., prof UJ Marek Jamrozy, redakcja i zmiany: Piotr Żabicki