§ 4.11. Астероиды

1 января 1801 г. итальянский астроном Пиацци случайно, во время астрометрических наблюдений, обнаружил звездообразный объект, прямое восхождение  и склонение  которого, по дальнейшим наблюдениям, заметно изменялось от ночи к ночи. Вскоре стало ясно, что открыта планета, имеющая очень малые размеры. Ее назвали Церерой. В дальнейшем были найдены еще три такие планеты — Паллада, Веста и Юнона. В течение XIX в. количество планет-малюток постепенно увеличивалось. Их стали называть астероидами или малыми планетами. С конца XIX века для поисков малых планет начали применять фотографию. При длительных экспозициях изображение астероида вследствие изменения  и  получается в виде черточки, и его нетрудно отличить от звезд.

В настоящее время известны орбиты нескольких десятков тысяч астероидов. Самый яркий из них, Веста, представляет собой в противостоянии объект 6^m,5; имеется несколько астероидов 7^m-9^m, все остальные — слабее.

Астероидам с хорошо определенной орбитой присвоены номера (в порядке открытия) и названия. Сначала использовались исключительно женские имена, заимствованные из мифологии, потом обычные женские имена, а позднее производные от имен известных ученых, стран и городов. Некоторым астероидам с необычной орбитой были даны мужские имена, взятые из мифологических источников. В последнее время некоторые астероиды называют просто фамилиями ученых и космонавтов. Названия некоторых астероидов связаны с Республикой Беларусь (Минск, Белоруссия, Брест, Хатынь, Шагал и др.).

Диаметр самого большого астероида, Цереры, составляет 900 км. Большинство астероидов имеют диаметры в нескольких десятков километров.

Большая часть малых планет движется на средних расстояниях от Солнца между 2,2 а.е. и 3,6 а.е., т.е. между орбитами Марса и Юпитера (рис. 4.10). Эта зона называется главным поясом астероидов. Эксцентриситеты орбит большинства астероидов (97%) меньше 0,3, а наклонения — меньше 16° (90%). Но есть планеты, орбиты которых выходят далеко за пределы пояса астероидов. Встречаются наклонения до 43° (Гидальго) и эксцентриситеты до 0,83 (Икар).

Рис. 4.10. Главный пояс астероидов.

Среди астероидов главного пояса имеются семейства астероидов, орбиты которых близко подходят одна к другой. Две такие группы называются «греками» и «троянцами»: Ахилл, Патрокл, Гектор и др. (всего около 50); «греки» движутся вокруг Солнца приблизительно по орбите Юпитера, впереди, а «троянцы» позади него, так что Солнце, Юпитер и каждый из астероидов образуют в пространстве приблизительно равносторонний треугольник. Для этого частного случая задачи трех тел Лагранж нашел строгое решение, показав, что движение тел, находящихся вблизи таких точек, устойчиво по отношению к возмущающим влияниям больших планет. Известно также около 80 астероидов, приближающихся к орбите Земли (Икар заходит даже внутрь орбиты Меркурия).

В 1951 г. американский астроном Джерард Койпер предсказал существование пояса астероидов за орбитой Нептуна. Теоретически этот пояс должен быть расположен на расстоянии 3550 а.е. от Солнца. В результате систематических поисков этих объектов к июню 1999 г. удалось открыть 113 больших астероидов. Размеры астероидов пояса Койпера колеблются от 100 до 1000 км.

Количество астероидальных тел в межпланетном пространстве, по-видимому, очень велико, и мы наблюдаем только самые большие из них. Сталкиваясь между собой, такие тела дробятся и разрушаются, и в результате межпланетное пространство должно быть заполнено роем твердых обломков самых разнообразных размеров, от пылинок диаметром в доли микрона до размеров астероидов. Сталкиваясь с Землей, они выпадают на ее поверхность в виде метеоритов. Таким образом идет процесс, обратный дроблению, — захват крупными телами более мелких.