Астероїди

Вступ

Про те, що в Сонячній системі між орбітами Марса і Юпітера рухаються численні дрібні тіла, найбільші з яких у порівнянні з планетами всього лише кам'яні брили, дізналися менш 200 років тому. Їх відкриття стало закономірним кроком на шляху пізнання навколишнього світу. Шлях цей не був легким і прямолінійним, та лише з дали сьогоднішнього дня історія відкриття астероїдів і їх досліджень, вже повита серпанком забуття, представляється досить простий. Пішли в минуле помилки, сумніви, невдачі, відчай. Ми дбайливо зберігаємо цеглинки знання, здобутого предками і дозволяє нам рухатися вперед, але схильні забувати, яких зусиль вимагало придбання того знання, яке дісталося нам, і часто поблажливо дивимося на минуле. А тим часом людству постійно потрібно максимальне напруження сил і здібностей для вирішення клубка труднощів і протиріч.

Хто в епоху відкриття перший астероїдів міг припустити, що ці малі тіла Сонячної системи, тіла, про які ще недавно нерідко говорили з відтінком зневаги, стануть об'єктом уваги фахівців різних галузей природознавства космогонії, астрофізики, небесної механіки, фізики, хімії, геології, мінералогії, газової динаміки і аеромеханіки? Тоді до цього було ще дуже далеко. Ще треба було усвідомити, що варто лише нахилитися, щоб підняти з землі шматочок астероїда - метеорит. Наука про метеоритах - Метеоритика -- зародилася на початку XIX ст., коли були відкриті і їх батьківські тіла астероїди. Але надалі вона розвивалася цілком незалежно. Метеорити вивчалися геологами, металургами і мінералогами, астероїди астрономами, переважно небесними механіками. Важко навести інший приклад настільки абсурдною ситуації: дві різні науки досліджують одні й ті самі об'єкти, а між ними практично не виникає жодних точок дотику, не відбувається обміну досягненнями. Це аж ніяк не сприяє осмислення одержуваних результатів. Але зробити нічого не можна, і так все і залишається, поки нові методи досліджень -- експериментальні і теоретичні - не піднімуть рівень досліджень настільки, що створять реальну основу для злиття обох наук в одну.

Це відбулося в початку 70-х років XX ст., і ми стали свідками нового якісного стрибка в пізнанні астероїдів. Про це стрибок і шляху до нього я постарався найбільш зрозумілою мовою написати в цій роботі. Стрибок цей відбувся не без допомоги космонавтики, хоча космічні апарати ще не опускалися на астероїди і ще не отримано навіть космічного знімка хоча б одного з них. Це - справа майбутнього, мабуть, вже недалекого. А поки перед нами постають нові питання і чекають свого рішення.

Трохи історії

Давайте перенесемося за часів Кеплера. У пошуках закономірності в розподілі розмірів орбіт, впевнений в її існуванні, Кеплер не домігся успіху. Трагічна смерть наздогнала його в 1630 р. у віці 59 років. Але Кеплер встиг прийти до висновку, що досконалості Сонячної системи заважає непомірно великий порожній проміжок між орбітами Марса і Юпітера і вирішив, що там має перебувати планета ...

Cо часів Кеплера астрономи й філософи не раз поверталися до тієї ж теми - до пошуків закономірностей в розмірах планетних орбіт і відсутніх планет. Ні в прихильників Кеплера, ні в його противників (у числі яких був Кант) не було вагомих аргументів. Спори затягувалися.

Нарешті в 1766 р. скромний, мало відомий професор фізики Йоганн Даніель Тіціуса фон Віттенберг вперше сформулював знайдений ним закон планетних відстаней і привів його в перекладеної їм на німецьку мову книзі "Споглядання природи" знаменитого у той час французького натураліста й філософа Шарля Бонні. Але Тіціуса просто вставив його в відповідне місце в текст Бонні, навіть не вказавши поруч свого прізвища! Лише в другому німецькому виданні книги Бонні, через шість років, він дав свій закон як примітка перекладача,

"Зверніть увагу на відстані між сусідніми планетами,-писав він, - і ви побачите, що майже всі вони зростають пропорційно радіусів самих орбіт. Прийміть відстань від Сонця до Сатурна за 100 одиниць, тоді Меркурій виявиться віддаленим від Сонця на 4 таких одиниці; Венера - на 4 +3 = 7 таких же одиниць; Земля - на 4 +6 = 10; Марс - на 4 +12 = 16. Але дивіться, між Марсом і Юпітером відбувається відхилення від цієї, такої точної прогресії. Після Марса має йти відстань 4 +24 = 28 одиниць, на якому зараз ми не бачимо ні планети, ні супутника ... Давайте твердо вірити, - продовжував Тіціуса, - що це відстань, без сумніву, належить поки ще не відкритим супутників Марса ... Після цього невідомого нам відстані виходить орбіта Юпітера на відстані 4 +48 = 52 одиниці, а далі відстань самого Сатурна 4 +69 = 100 таких одиниць. Яке дивне співвідношення! "

До того, що трапилося в його законом далі, Тіціуса вже не мав відношення. Довгий час за межами Німеччини про закон нічого не було відомо. А в самій Німеччині відбулося наступне.

У тому ж 1772 р., коли вийшло друге видання книги Бонні в перекладі Тіціуса, 25-річний німецький астроном Іоганн Боді, який згодом став широко відомим вченим, прочитав "Споглядання природи", був вражений тим, наскільки точно справжні розміри планетних орбіт описуються законом Тіціуса. Боде відразу ж помістив формулювання закону у своїй книзі "Керівництво з вивчення зоряного неба ", але забув послатися на Тіціуса! Щоправда, на відміну від Тіціуса, Боде пророкував на відстані 2,8 а. Е. від Сонця існування не супутників Марса, а "великої планети", яка повинна здійснювати повний оборот навколо Сонця за 4,5 року.

Велика четвірка

У Палермо, на о. Сицилія італійський астроном директор обсерваторії Джузеппе Піацца вже багато років вів спостереження положень зірок для складання зоряного каталогу. Робота наближалася до кінця. У перший вечір XIX ст., 1 січня 1801 р., Піацца виявив у сузір'ї Близнюків слабку зірочку, блискуче близько 7m, якої чомусь не виявилося ні в його власному каталозі, ні в каталозі Христіана Майера, наявного в розпорядженні Піацца. Наступного вечора виявилося, що зірочка має не ті координати, що напередодні: вона змістилася на 4 'за прямим сходженню і на 3 ', 5 по склонению. На третю ніч з'ясувалося, що помилки немає і що зірочка повільно переміщається по небу. Шість тижнів стежив Піацца за дивною зіркою,. Ні диска, яким повинна була мати планета, ні туманного вигляду, характерного для комет! Майже два тижні рух об'єкту було зворотним (він переміщувався серед зірок на захід), 12 січня ніби застиг на місці, а потім змінив рух на пряме (на схід). Така поведінка характерна для планет. За шість тижнів об'єкт змістився в цілому на 4o, але вигляд його залишився незмінним. Об'єкт здавався Піацца все більш цікавим. Але спостереження перервала хвороба. Одужавши, Піацца вже не зміг знайти його. Безперервно переміщаючись, об'єкт загубився серед слабких зірок ...

У цей час 23-річний, ще нікому не відомий, Карл Фрідріх Гаус захопився створенням методів обробки астрономічних спостережень. Він вирішив спробувати визначити еліптичну орбіту нової планети за наявними даними. Для цього йому довелося розробити новий метод, який прославив Гауса і відомий тепер в небесній механіці як метод визначення еліптичної орбіти за трьома спостереженнями. Об'єднавши результати всіх спостережень за допомогою створеного ним же декілька раніше методу найменших квадратів, Гаус визначив, що орбіта об'єкта лежить між орбітами Марса і Юпітера і що велика піввісь її (2,8 а. е.) точно збігається зі значенням, передбаченим законом Тіціуса-Боде. Сумнівів не залишилось: це була шукана планета. Тепер по відомій орбіті Гаус обчислив подальший шлях об'єкта на неба (емефріду).

Новій планеті треба було дати назву. Піацца запропонував назву Церера Фердинанда, присвячуючи планету свого короля. Але не обійшлося без суперечок. Наполеон вважав, що планету потрібно назвати Юноною. Лаланд, колишній, до речі, вчителем Піацца, запропонував назвати її ім'ям свого гідного учня. Збереглося назва Церера.

Нова планета зайняла, начебто, рівноправне положення серед інших, на радість астрономів, заповнивши пролом між Марсом і Юпітером. І все ж було ясно, що Церера обманула надії астрономів. Тих, хто сподівався знайти між Юпітером і Марсом велику планету, спіткало розчарування. Церера, як і решта планети, була холодною і світила відбитим сонячним світлом. Але як же слабкий був цей світ! Венера і Юпітер світили в сотні разів яскравішими. Вона була слабшою більше далекого Урана, а її диск не вдавалося розглянути в кращі телескопи того часу рефлектори Вільяма Гершеля. Це означало одне: Церера дуже невелика за розмірами. Між Марсом і Юпітером рухалася планета-крихта.

У Берліні Генріх Вільгельм Ольберса, німецький лікар і астроном, член Паризької Академії наук, член Лондонського королівського товариства і керівник Берлінської обсерваторією, уважно стежив за рухом Церери. 28 березня 1802 він несподівано неподалік від неї виявив ще одну, але більш слабку планетки (близько 9m). Ольберса дав їй назву Паллада, на честь Афіни Паллади. Мало того, що Паллада рухалася теж на відстані 2,8 а. е. від Сонця, вже зайнятому Церерою, її орбіта до того ж сильно відхилялася від площини екліптики (на 35o). Чому ж було дві планети-крихти, замість однієї великої, на відстані, передбачене законом Тіціуса-Боде?

"Де той прекрасний закономірний порядок, якому підкорялися планети в своїх відстанях ? -журився Ольберт в листі до Боде.Мне здається, ще рано філософствувати по цього приводу, ми повинні спочатку спостерігати і визначати орбіти, щоб мати вірні підстави для наших припущень. Тоді, можливо, ми вирішимо або за принаймні приблизно з'ясуємо, чи завжди Церера і Паллада пробігали свої орбіти у мирному сусідстві, щодо одна від одної, або обидві вони є тільки уламками, тільки шматками колишньої великої планети, яку підірвала якась катастрофа. "

Місце пошуків нових астероїдів було локалізовано. Тертя планета між Марсом і Юпітером (близько 8m) була відкрита в сузір'ї Кита. ЇЇ виявив К. Гардінг в Лілієнталь 1 вересня 1804 Її присвятили, нарешті, Юнони, знову римської богині. Далі 29 Березень 1807 гю Ольберса відкрив четверту планету (близько 6m), названу Вести в честь римської богині домашнього вогнища та вогню. Веста - єдиний астероїд, який іноді можна бачити неозброєним оком.

Незважаючи на малі розміри, Церера, Паллада, Юнона і Веста стали включатися у загальний список планет, хоча потреба якось виділити їх відчувалася з самого початку. Піацца запропонував іменувати нові члени Сонячної системи планетоїда (тобто планетоподобні), а скупчення астероїдами (звездоподобнимі) § а відсутність у них видимого диска. Їх називали і телескопічними планетами, так як вони не були видно неозброєним оком. В даний час використовують термін "астероїд", але поряд з ним існує й інший - "мала планета ".

Низка відкриттів. Кільце астероїдів

Після відкриття великої четвірки астероїдів протягом наступних 40 років пошуки нових астероїдів залишалися безуспішними. Ольберса так і не дізнався, що між Марсом і Юпітером рухається величезна безліч астероїдів, що заповнюють товстий тор, іменований кільцем астероїдів. Він помер за п'ять років до того, як почалася низка їх відкриттів. Чи не дожили до цього жодного Піацца, ні Гардінг.

Наприкінці 1845 року Карл Людвіг Генк відкрив п'яте астероїд (9m, 5), що отримав назву Астрея. Ще через півтора року - 1 червня 1847 р. - невтомний Генк відкриває шостий астероїд, названий Гебой. У тому ж році американець Дж. Е. Хемд відкриває Ірис і Флору, а трохи пізніше їх же виявляє англієць Д. Хтнд. Потім відкриття слідують безперервною низкою.

Чотирнадцять астероїдів за 9 років (з 1852 по 1861 р.) відкрив німецький художник Герман Майєр Соломон Гольдшмідт.

У 1860 р. було відомо вже 62 астероїда, до 1870 - 109, до 1880 - 211. А потім нових астероїдів стало з'являтися все менше. Вичерпалися "запаси" великих і досить яскравих об'єктів. Тепер відкривали астероїди 13-14m, і лише зрідка попадався пропущений раніше об'єкт. Таким, наприклад, виявилася Папагена (близько 8m), відкрита лише в 1901 р.

В вересні-окрябре 1960 р. на обсерваторії Маунт Паломар в США було проведено систематичне фотографування невеликій області неба, розміром 8 Х 12o, розташованої поблизу точки весняного рівнодення. За два місяці було сфотографовано близько 2200 астероїдів аж до 20m, причому для 1811 з них вдалося визначити орбіти, хоча і не дуже точні. Вважають, що загальне число астероїдів, які рухаються в кільці, від найбільших (1 Церера, діаметром близько 1000 км) аж до тел поперечником 1 км досягає 1 млн.

Число астероїдів швидко зростає в міру зменшення їх розмірів. В інтервалі від 1 до 100 км сумарне число тіл, діаметр яких перевищує D, виявляється назад пропорційно квадрату діаметра: N ~ D-2. Саме таке розподілу по розмірами очікується у осколків роздроблених тіл, і, мабуть, дроблення астероїдів у взаємних сутичках вже давно і повністю завуальовано той розподіл, яке було у молодих, ледве встигли сфоріроваться у протопланетному хмарі первинних, небльшіх за розмірами тіл, званих планетезімалямі.

Родини астероїдів

У 1876 р., коли було відомо лише близько 150 астероїдів, Д. Ктрквуд намагався розібратися в "хаосі" астероїдні орбіт і знайшов близько 10 груп астероїдів, кожна з яких складалася всього з 2-3 членів, які рухалися за схожими орбітах. Серед них виявилися, наприклад, 3 Юнона і 97 Клото.

Здавалося, що такі групи можна розглядати, як пов'язані спільністю походження і що члени груп - уламки більших тел. Спроби Кірквуд продовжив Ф. Тіссеран, що склав в 1891 р. свій список з 417 астероїдів. Число групп росло в міру зростання числа відкритих астероїдів.

По суті, це був варіант гіпотези Ольберса, тільки спорідненість поширювалося не на всі астероїди, а на деякі групи. Але справа виявилася зовсім не таким простим, а спорідненість в групах сумнівним. Це стало ясно, коли японський астроном К. Хіраяма в 1918-1919 рр.. звернув увагу на те, що схожість орбіт астероїдів зовсім не означає, що ці астероїди в минулому були частинами одного, більш великого тіла. При великому числі астероїдів не виключено об'єднання астероїдів в групи з-за випадкового подібності їх орбіт. Але головна помилка полягала в те, що у пошуках "родичів" порівнювалися сучасні орбіти астероїдів. Тим часом обурення з боку планет, накопичуючись з плином часу, могли поступово до невпізнанності і по-різному змінити орбіти тих астероїдів, які дійсно були уламками одного і того ж тіла і дійсно рухалися в минулому за схожими орбітах. З іншого боку, схожість сучасних орбіт ще не означає, що і в далекому минулому астероїди рухалися за схожими орбітах. Тому, використовуючи методику Кірквуд, якщо й можна виявити реальні групи "родичів", то лише образровавшіеся зовсім недавно, скажімо, 1000 років тому.

Хіраяма поставив питання: чи можна виявити групи астероїдів, пов'язаних давнім спорідненістю, тобто сімейства астероїдів (як він їх назвав), і як це зробити?

Теорія руху супутників планет з урахуванням збурень, розроблена ще раніше Лангражем, вказувала, що ексцентриситет і нахили орбіт супутників залишаються майже незмінними на великих проміжках часу, в той час як довготи Апоцентр і вузла орбіти безперервно змінюються. Це призвело Хіраяма до ідеї "інваріантних") незмінних) жлементов астероїдні орбіт, які теж не змінювалися б (або змінювалися повільно) під дією планетних збурень. Такі елементи можна було використовувати для пошуків сімейства астероїдів. Хіраяма знайшов такі інваріантні елементи і назвав їх власними елементами орбіти, тобто успадкованими астероїдами від їх "батьків". Звичайно, при дробленні астероїдів їх уламки, отримавши різні, про малі добавки до орбітальної швидкості, рухаються по різних орбітах із злегка різними власними елементами. Однак ці відмінності не настільки великі, щоб перешкодити дізнатися члени сімейства.

Взагалі кажучи, власні елементи являють собою кеплерови елементи орбіт астероїдів, виправлені за вікові обурення. У типових орбіт власні нахили і ексцентриситет майже не схильні до вікових змін, і можна вважати, що вони залишалися незмінними протягом мільярда л?? т. Що стосується довготи перигелію і довготи вузла, то вони змінюються значно швидше. Сосбтвенная довгота перигелію дуже повільно (з швидкістю від десятків секунд до десятків хвилин дуги на рік), але безупинно зростає, а власна довгота вузла зменшується зі тією ж швидкістю. для тіл в кільці астероїдів періоди обертання перигелію і висхідного вузла орбіт навколо Сонця порядку декількох тисяч років. Вони зростають зі зменшенням розмірів орбіт.

Таким чином, астероїди довго "пам'ятають" лише нахил орбіти і її ексцентриситет, але швидко "забувають" свій вузол і перигелій.

Хіраяма вирішив скористатися власним нахилом і ексцентриситетом орбіт для пошуків родин. Спочатку, щоб спростити розрахунки, він враховував тільки обурення від Юпітера, нехтуючи більш слабким впливом Сатурна й інших планет. Йому вдалося виявити три сімейства (сімейства Феміди, Еос і Короніда, названі за одному з членів родин), а потім ще чотири і, менш впевнено, ще шість. Але скоро Хіраяма стало ясно, що враховувати вплив Сатурна і інших планет все ж необхідно. Сатурн, наприклад, надавав помітний вплив на астероїди з малим середнім добовим рухом. Зробивши це, Хіраяма пріешл до висновку про існування п'яти семкйств - Феміди, Еос, Короніда, Марії і Флори. До цих домами він у 1923 р. відніс десятки відомих астероїдів. Надалі вони були поповнені астероїдами, відкритими пізніше.

Самим численним виявилося сімейство Флори. Д. Бауер, на підставі уточненої їм теорії збурень, розділив його на чотири окремі сімейства - I, II, III ії IV.

До 70-х років стало ясно, що "сімейність" широко поширена серед астероїдів: з 1697 нумерованих до цього часу астероїдів 712 (або 42%) були віднесені до 37 родин. Вони ще "пам'ятають" орбіту батьківського тіла. Аналогічною виявилася ситуація у більш дрібних астероїдів Паломар-Лейденського обозоенія: з 980 нових астероїдів 389 (40%) увійшли в той або інше сімейство, уже відоме або нове.

Родина виявляє себе як область підвищеної концентрації точок на розподіли власних елементів орбіт. Межі сімейств проводяться не завжди впевнено, і віднесення астероїда до того чи іншого сімейства іноді залишається сумнівним. До того ж, коли різні дослідники враховують обурення від планет з різною ступенем точності і відбирають члени родини, користуючись злегка різними критеріями, вони отримують трохи різні результати. Однак ці відмінності не принципові і не дозволяють сумніватися в самому існуванні сімейності у астероїдів. Японський дослідник І. коза до кінця 70-х років серед 2125 нумерованих астероїдів близько 3/4 відніс до 72 родин. Американські дослідники Дж. Граді, К. Чепмен і Дж. Вільямс вважають, що кількість родин перевищує 100. Однак доводиться бути уважним, щоб не прийняти за сімейство випадкову групу точок. Довгий час вважали, що існує сімейство Угорщини (a = 1,8 ae) і Тохен (a = 2,4 ae) на орбітах великого нахилу (власне спосіб 20-25O). Проте насправді це лише групи випадкових астероїдів, ізольовані від решти частини кільця порожніми зонами вікових резонансів (рис. 26). Астероїди в них не пов'язані спільністю походження точно так само, як члени груп Гільди, Аполлона, Амура або Атона. Вони мають лише схожу динамічну еволюцію орбіт.

Поки не ясно, чи існує сімейство Паллади, чи ми знову, як у випадку з Угорщиною і Фоці, маємо справу з групою астероїдів, ізольованою віковими резонансами.

Багато сімейства налічують десятки і сотні відомих членів. Припускають, що дійсне число членів родин на один - два порядки більше.

Наприкінці 60-х років астрофізик Х. Альвена спробував виявити в кільці астероїдів (точніше, у вже відомих родинах) соколки недавнього походження. Для цього він виділив орбіти, схожі не за двох, а по чотирьох власним елементам (не враховуючи великий півосі), у тому числі за власною довготі перигелію і власної довготі вузла. У сімействі Флори I Альвена знайшов 13 таких астероїдів (з 23), а в сімействах Флори II, III і IV він виявив ще дві групи, що складаються з 20 і 28 астероїдів. Аналогічні групи були виявлені і в інших родинах. Альвена назвав їх струменевими потоками, або просто струменями, або потоками.

Як би тісно ні виявилися розташованими вузли орбіт в момент утворення осколків при дробленні батьківського тіла сімейства, через невеликі розходжень у розмірах орбіт через кілька сотень тисяч років оскільки все одно розподіляться більш-менш рівномірно по всіх довгота. Тому струменеві потоки можна розглядати як молоді освіти, що свідчать про недавні дроблення, що відбулися вже в епоху існування на Землі людини. Щоправда, сам Альвена дотримується іншої думки: він вважає, що струминні потоки являють собою структурні освіти тіл, що знаходяться на шляху до акумуляції (об'єднання).

Спроби виділити струменеві потоки робили й інші дослідники. Користуючись злегка різними критеріями відбору, вони одержували досить суперечливі резулльтати: і самі потоки, і їхні члени виявлялися різними. Це дає привід сумніватися як у можливості виявлення, так і в самому існування багатьох з них.

Радянський астрофізик Б. Ю. Левін показав, що значна частина родин і струменів містить лише один досить великий астероїд, різко вирізняється серед інших більш дрібних членів родини або струменя. З 54 розглянутих ним родин і струменів у 14 (26%) найбільший член перевершує інші за масою на порядок і більше. У чотирьох випадках (7%) розходження по масі виявляються просто колосальним - у 1000 разів і більше. Це означає, що глава сімейства має поперечник більше, ніж у 10 разів перевершує поперечники інших астероїдів. Главами подібних сімейств є Церера і Веста.

Виникнення подібного сімейства або струминного потоку може бути пов'язано із зіткненням астероїдів, що сильно розрізняються за масою, коли більший астероїд не розвалюється без остачі, а лише втрачає у вигляді осколків значну частину маси, а також з косими, майже дотичними зіткненнями астероїдів з порівнянними масами. в останньому випадку можливе утворення родин з двома великими членами. Таким сімейством є що містить 19 Фортуну і 21 Лютеція.

Але більшість сімейств утворилося, мабуть, при катастрофічних руйнування астероїдів, що дали початок цим родинами, і не містить подібних астероїдів -- велетнів.

Уламки, утворилися при лробленіі астероїда, через злегка різних у них геліоцентричні швидкостей обганяють один одного, залишаючись в околицях орбіти батьківського тіла. Протягом декількох років або десятків років вони розтягуються вздовж всієї орбіти, утворюючи рій. Забавно, що вцілілі "батьки" сімейств не терплять своїх "дітей". Батьківські астероїди вичерпують їх з рою, причому через малу відносної швидкості (десятки або сотні метрів в секунду) зустріч астероїда зі своїм уламки не призводить до подальшого дроблення: осколок просто заривається в реголіт своїх батьків (під реголітом розуміється поверхневий шар, перемелений падіннями численних дрібних астероїдні осколків). Втім, така доля постігант дуже немногоіх. Крім того, шляхом гравітаційного впливу батьки виганяють свої уламки на периферію виник рою, знижуючи просторову щільність тіл в рої. Аналогічну дію мають на рій і планетні обурення.

Однак з освітою сімейств при дробленні астероїдів справа йде зовсім не так просто, як може здатися. Коли в 1982 році співробітники Технологічного інституту в Пасадені (США) Д. Девіс, К. Чепмен, Р. Грінберг і С. Вайденшіллінг спеціально досліджували питання про освіту сімейства Еос, то виявилося, що батьківський астероїд, розміри якого перевищували, мабуть, 180 км, перш ніж випробувати катастрофічне зіткнення з досить великим об'єктом (у внаслідок чого і мало б утворитися сімейство), повинен був зіткнутися принаймні з десятком дрібніших тел. Під дією їх ударів батьківський астероїд повинен був "розвалитися" на блоки з характерними розмірами порядку 10 км, які утримувалися один біля одного тільки силами тяжіння. Тим часом, зберігся об'єкт поперечником в 98 км (це сам Еос). Можна припустити, що це зберігся 20-відсотковий залишок маси, що складається з неразлетевшіхся юлоков. Але тоді, як вважають дослідники, наступне за величиною тіло повинно було б мати поперечник всього 5 км. Тим часом другий за величиною член семейчтва має поперечник 80 км. Лише за допомогою серії вельми штучних припущень вдається обійти ці труднощі.

Астероїди поблизу Землі

Майже 3/4 століття не підозрювали, що не всі астероїди рухаються між орбітами Марса і Юпітера. Та ось рано вранці 14 червня 1873 Джеймс Уотсон на обсерваторії Енн Арбор (США) відкрив астероїд 132 Аерту. За цим об'єктом вдалося стежити за все три тижні, а потім його втратили. Однак результати визначення орбіти, хоча і неточною, переконливо свідчили, що перигелій Аерти знаходиться всередині орбіти Марса.

На астероїди, які б наближалися до орбіти Землі, залишалися невідомі до кінця XIX ст. Тепер їх кількість перевищує 80).

Перший астероїд поблизу Землі було відкрито тільки 13 серпня 1898 р. У цей день Густав Вітт на обсерваторії Уранія в Берліні виявив слабкий об'єкт, швидко переміщається серед зірок. Велика швидкість свідчила про його надзвичайній близькості до Землі, а слабкий блиск близького предмета - про виключно малих розмірах. Це був 433 Ерос, перший астероїд-малютка поперечником менше 25 км. У рік його відкриття він пройшов на відстані 22 млн. км від Землі. Його орбіта виявилася не схожа ні на одну досі невідому. Перигелій вона майже торкалася орбіти Землі (q = 1,46 ae) і була така мала за розмірами (a = 1,46 ae), що афелій НЕ досягав кільця астероїдів (q '= 1,78 ae) (рис. 1)

Через 13 років, 3 Жовтень 1911 Йоганн Паліза у Відні відкрив 719 Альберт, який міг підходити до Землі майже так само близько, як Ерос (q = 1,19 ae). Майже на такій самій орбіті Макс Вольф в Гейдельберзі в 1918 р. відкрив 887 Алінду, а Вальтер Бааде в Бергедорфе, в 1924 р., на орбіті трохи великих розмірів - 1036 ганнімед. У 1929 р. до цих астероїдів додався 1627 Івар і перигелії ближчим до Землі, ніж у Ероса (q = 1,12 ae), Офелія, розташованим в середині кільця астероїдів (q '= 2,60 a. e.).

12 березня 1932 м. Ежен Дельпорт на обсерваторії в УККЛ (Бельгія) відкрив вже зовсім крихітний астероїд на орбіті з перігелійним відстанню q = 1,08 a. e. Це був 1221 Амур поперечником менше 1 км, що пройшов у рік відкриття на відстані 16,5 млн. км від Землі (мал. 2).

За межами кільця

Через кілька років після Ероса, в 1904 р., був відкритий астреоід 588 Ахілл, що рухається по орбіті великих розмірів, далеко за межами кільця астероїдів, майже точно по орбіті Юпітера. Потім було відкрито ще близько 20 астероїдів до 14m, що рухаються приблизно по орбіті Юпітера. Всі вони отримали загальну назву троянці, так як названі в честь героїв Троянської війни - греків і торянцев. Астероїди-греки випереджають Юпітер приблизно на 60o, а астероїди-троянці йдуть на такому ж кутовому відстані позаду нього. Тільки Гектор і Патрокл знаходяться не в своїх группахю Всі вони досить великі об'єкти - діаметром близько 150 км - так довго залишалися невідкритим через велику віддаленість.

Нечисленні об'єкти були відкриті і між кільцем астероїдів і орбітою Юпітера. Деякі з них можуть близько підходити до орбіти Юпітера і навіть виходити за її межі. Однак астероїди, орбіти яких цілком лежали б за межами орбіти Юпітера, не були відомі до 1977 р., хоча на підставі загальних космогонічних міркувань неодноразово висловлювалися ідеї про можливість існування великих тел між орбітами Юпітера і Сатурна, що є, як і астероїди, збереженими залишками протопланетних тел.

У жовтні 1977 р. Чарльз Кував в США відкрив небувало далекий об'єкт: він рухався на відстані 16,7 а. е. від Сонця і отримав попередню позначення 1977 UB. З-за великої відстані об'єкт дуже повільно переміщався на тлі зірок, і треба було б дуже довго стежити за ним, щоб визначити його орбіту з великою точністю. Однак через кілька місяців, після попереднього визначення орбіти і розрахунків минулих ефемерід, зображення об'єкта вдалося знайти на старих знімках неба, зроблених у різних обсерваторіях в 1976, 1969, 1962, 1941 рр.. і навіть в 1895 р. Об'єкт отримав назву Хірон і номер 2060.

В даний час Хірон рухається по орбіті з великої півосі a = 13,70 a. e., витрачаючи на одне звернення навколо Сонця 50,7 року. Його орбіта досить ексцентрична (e = 0,379), так що перигелій (рис. 3) знаходиться злегка усередині орбіти Сатурна (q = 8,51 ae), а афелій майже біля самої орбіти Урана (q '= 18,90 ae). Орбіта Хірона нахилена до площини екліптики всього на 6o, 9. Розміри самого тіла складають 160-640 км.р

Рух астероїдів

Всі відкриті до досі астероїди мають прямим рухом: вони рухаються навколо Сонця в ту ж сторону, що і великі планети (i