Пояса астероидов.

Наиболее хорошо изученными среди малых тел Солнечной системы являются астероиды - малые планеты. История их изучения насчитывает почти два столетия. Еще в 1766 г. был сформулирован эмпирический закон, определяющий среднее расстояние планеты от Солнца в зависимости от порядкового номера этой планеты. В честь астрономов, сформулировавших этот закон, он получил название: "закон Тициуса - Боде".

a = 0.3*2k + 0.4

где число k = -* для Меркурия, k = 0 для Венеры, далее k = n - 2 для Земли и Марса, k = n - 1 для Юпитера, Сатурна и Урана (n - порядковый номер планеты от Солнца).

Все внутренние планеты, а именно Меркурий, Венера, Земля и Марс, располагаются на орбитах, средние расстояния которых подчиняются этому закону. Но следующая планета - гигантский Юпитер, - порядковый номер которого был 5-й, находится на орбите, в точности совпадающей с той, которая законом Тициуса - Боде "предписывалась" для орбиты под номером 6. А на среднем расстоянии, где должна была бы находиться планета номер 5 (оно равно примерно 2.8 астрономических единицы или 420 миллионов км), ничего похожего на планету в те годы увидеть не удавалось. Но астрономы поверили в закон Тициуса - Боде, и открытие Гершелем планеты Уран в 1781 году только укрепило их веру в то, что между Марсом и Юпитером существует еще неоткрытая планета. И их ожидания были вознаграждены: в ночь на 1 января 1801 года итальянский астроном из Палермо Джузеппе Пиацци открыл планету, которую назвал Церерой в честь римской богини плодородия, покровительницы Сицилии.

Совершенно неожиданно для астрономов Церера оказалась не единственной планетой в этой области. После открытия Цереры гармония Солнечной системы была полной, согласно закону Тициуса - Боде, но очень недолго. 28 марта 1802 г. Г.В. Ольберс открыл второй астероид - Палладу, невольно разрушив гармоничный порядок расположения планет. Сам астроном немало огорчился и, заметив, что орбиты астероидов Церера и Паллада пересекаются, предположил в 1804 г., что раньше между Марсом и Юпитером располагалась одна большая планета, которую он назвал Фаэтон. Это восстанавливало гармонию в то время. Впоследствии, согласно гипотезе Ольберса, Фаэтон взорвался и породил Цереру, Палладу и другие обломки.

К 1807 г. между Марсом и Юпитером были обнаружены еще две планеты: Юнона и Веста. Весту открыл тот же Ольберс, а Юнону - К. Гардинг. Отметим, что Веста - единственная малая планета, которую иногда можно наблюдать невооруженным глазом. Вновь открытые планеты, в отличие от "больших" планет, не имели видимого диска при любом увеличении. Поэтому Гершель предложил ввести для открытых между Юпитером и Марсом тел термин "астероид" (что означает "звездоподобный"). Во всем остальном астероиды совсем не похожи на звезды и являются небольшими каменистыми планетками, не имеющими атмосферы и покрытыми метеоритными кратерами. В 1845 и 1847 гг. были открыты еще две малые планеты - Астрея и Геба. Открытия продолжались, и к 1880 г. их было известно уже 211 штук. С 1891 г. для открытия астероидов стали использовать фотографирование неба на фотопластинки, а визуальные наблюдения себя исчерпали.

Открытие третьего и четвертого астероида, казалось, подтвердило гипотезу Ольберса - они тоже пересекали орбиты Цереры и Паллады. Научная гипотеза Ольберса была принята астрономами многие десятилетия. Но постепенно стали накапливаться факты, которые противоречили ей. К началу ХХ века от нее полностью отказались. Орбиты практически всех астероидов располагаются между орбитами Марса и Юпитера и образуют так называемый главный пояс астероидов. На данный момент открыто более 160 тыс. астероидов. По некоторым оценкам, в главном поясе существует не менее миллиона астероидов с размерами более 1 км.

Большие полуоси орбит основной части астероидов заключены в пределах от 2,06 до 4,09 а. е., а среднее значение составляет 2,77 а. е. Средний эксцентриситет орбит малых планет -- 0.14, средний наклон плоскости орбиты астероида к плоскости орбиты Земли -- 9.5 градусов. Скорость движения астероидов вокруг Солнца -- около 20 км/с, период обращения (астероидный год) -- от 3 до 9 лет. Период собственного вращения астероидов (т. е. продолжительность суток на астероиде) в среднем составляет 7 часов. Распределение астероидов главного пояса по средним суточным движениям (или по большим полуосям их орбит) характеризуется давно замеченной и ярко выраженной неравномерностью. Интервалы распределения астероидов по средним движениям, в которых наблюдается разрежение или полное отсутствие астероидов, принято называть люками (или пустотами, щелями) Кирквуда по имени Дэниела Кирквуда, впервые обнаружившего это явление. Эти области соответствуют соизмеримостям периодов обращения астероидов с периодом обращения Юпитера вокруг Солнца. Наиболее глубокими провалами в распределении являются люки с соизмеримостью с движением Юпитера 1/3, 2/5 и 1/2. Есть и другие просветы.

Самый большой астероид главного пояса - Церера - имеет диаметр около 1000 км. Паллада и Веста - около 500 км, а Юнона - 250 км . Остальные астероиды главного пояса имеют размеры от 1 - 2 км до 150 км. Среди астероидов, сближающихся с Землей, нет крупных, самый большой из них - Ганимед, диаметр которого составляет 40 км. С Земли, даже в самые мощные телескопы астероиды выглядят как точечные объекты. Диаметры даже самых больших астероидов определены по покрытию (затенению) ими звезд и косвенными астрофизическими методами. Размеры и форму "опасных" астероидов определяют с помощью радиолокации при их прохождениях вблизи Земли. Астероиды представляют собой тела неправильной формы, а некоторые вообще выглядят как куча булыжников. При этом те, которые проходят вблизи Земли, имеют менее правильную форму, чем астероиды главного пояса. Поверхности астероидов покрыты тонким слоем реголита и испещрены метеоритными кратерами.

В последние годы XX в. на самой окраине Солнечной системы, за орбитой Нептуна, был открыт второй пояс астероидов. Существование внешних астероидов предсказал американский ученый Джерард Койпер, поэтому этот пояс называют "поясом Койпера". Сейчас известно более 100 тел из пояса Койпера, но по оценкам их там великое множество - как и во внутреннем (главном) поясе астероидов. Открытые койперовские астероиды имеют размер в несколько сот километров и расположены в 10--20 раз дальше от Солнца, чем астероиды главного пояса. По своим характеристикам койперовские астероиды разделяются на два основных типа - кометоподобные, состоящие в основном из льда и замерзших газов, и каменные - похожие на астероиды главного пояса.

Содержание	Метеориты	Кометы	Назад