Астероиды

Природа не терпит пустоты — утверждали многие в древности, хотя и затруднялись как следует объяс­нить, «с чего это они взяли». Этим утверждением «объясняли», почему жидкость поднимается в баро­метре вверх внутри высокой стеклянной трубки, из которой выкачан воздух. Вероятно, сходное с этим представление о нетерпимости пустоты заставляло ученых в конце XVIII века разыскивать планету в той «бреши», которая как бы зияла между орбитами Марса и Юпитера.

Даниэль Тициус в 1772 г. выпустил в Бонне кни­гу «Созерцание природы», в которой обратил внима­ние на правильное возрастание расстояний планет от Солнца и на пробел между Марсом и Юпитером. Мысль эта была подхвачена Воде, который заявил, что вакантное место в Солнечной системе занято пла­нетой, которую он, можно сказать, просто приду­мал. (Надо отметить, что расстояния открытых впо­следствии планет Нептун и Плутон не улеглись в закономерность, подмеченную Тициусом, так что в действительности эта закономерность сложнее. Эта закономерность производила большое впечатление на современников и в наше время может быть объяснена теоретически.) Такие предположения тогда еще не имели, конечно, ничего общего с научным предвиде­нием, основанным на законах природы. Это было не­что более близкое к мистическим воззрениям пифа­горейцев на «священные» числа и фигуры. Астроном Цах так размечтался о существовании планеты между Марсом и Юпитером, что пятнадцать лет пытался организовать ее поиски, хотя, как мы видим, мысль о существовании планеты в этом месте была основана на непонятной закономерности в не­которых числах. В сентябре 1800 г. Цаху удалось сговориться с пятью астрономами, собравшимися на своего рода конференцию. Они образовали, как шу­тил Цах, «отряд небесной полиции», имевшей целью «выследить и поймать беглого подданного Солнца». Для этих поисков небо вдоль зодиакальных созвез­дий, по которым движутся все планеты, было разде­лено на участки, и каждому наблюдателю был выде­лен свой участок неба, а один, оставшийся свобод­ным, решили предложить итальянскому астроному Пиацци. Едва об этом они собрались его известить и едва лишь они начали свою кропотливую и обещав­шую быть долгой, если не безнадежной, работу, как получили известие, что беглянка уже поймана и не в результате долгих поисков, а совершенно случайно.

В первую ночь XIX столетия (1 января 1801 г.) Пиацци в Палермо трудолюбиво производил свои систематические измерения координат звезд для со­ставления каталога звездных положений. В следую­щую ночь, производя для проверки повторные наб­людения, Пиацци заметил, что одна из наблюдавших­ся им слабых звездочек (7-й величины) имеет не те координаты, которые он отметил для нее накануне. На третью ночь обнаружилось, что тут нет никакой ошибки, а что эта звездочка медленно движется. Пиацци решил, что он открыл новую комету. Правда, кометы, как знал Пиацци, — это «косматые светила», что и означает само их название на греческом языке; это — туманного вида светила, иногда имеющие ту­манный же хвост. «Может быть, это необычайная комета, — решил Пиацци, — каких еще не бывало».

Шесть недель тщательно следил он за своим све­тилом, пока болезнь не свалила его с ног и не прерва­ла наблюдений, из которых сам Пиацци не мог вывести орбиту открытого им светила в пространстве.

После болезни Пиацци снова стал просиживать ночами у телескопа, но он уже не мог больше найти свое светило. Непрерывное смещение увело его да­леко от того места, где он его видел в последний раз, и оно затерялось среди других таких же слабых звез­дочек, которые в то время не были еще занесены на карты звездного неба.

Так и не завершив до конца свое открытие, Пиацци вынужден был разослать письма другим астрономам с описанием своих наблюдений и с просьбой поискать найденное и утерянное им светило.

Пока почтовые кареты доставили эти письма в другие страны, искать новое светило стало совсем безнадежно. Его не нашли, а полученных уже наблю­дений было недостаточно для того, чтобы по ним, при­меняя существовавшие тогда методы, можно было вычислить орбиту светила и предсказать его видимое движение по небу в будущем. На сколько лет или де­сятилетий задержался бы, таким образом, новый успех в астрономии — угадать трудно, но тут одно открытие помогло другому. Теория помогла практи­ке. Наблюдателям помог математик Гаусс.

Знаменитому ученому было тогда только 25 лет, и, имея много планов, надежд и интересов, он еще не знал, чему он посвятит себя окончательно. Свои до­суги он посвящал высшей математике и астрономии.

Еще до описываемых событий он нашел общий способ вычислять орбиты светил всего лишь по трем наблюденным положениям их на небе. Применения новому способу, найденному Гауссом, еще не было, и открытие нового светила представило к этому пер­вый и прекрасный случай.

Гаусс тотчас же принялся за вычисления и в нояб­ре опубликовал уже элементы орбиты планеты, а также и ее положения на небе в будущем, — где пла­нета должна была быть видна с Земли.

Наступал уже сентябрь 1801 г., когда светило Пиацци, успевшее скрыться в солнечных лучах, сно­ва должно было вынырнуть из них и сделаться доступ­ным для наблюдения ., если бы удалось его найти. Увы, нетерпение наблюдателей, горевших желанием поскорее использовать помощь Гаусса, подверглось дальнейшим испытаниям. Дождь, снег, туман и обла­ка как бы сговорились мешать поискам потерянного светила, и лишь в последнюю ночь того же 1801 г. небо расчистилось. Не смущаясь наступающей весе­лой встречей Нового года и основательным морозом, Цах бросился на поиски «по горячему следу», и наследующую ночь, в годовщину открытия Пиацци, бег­лянка была обнаружена. Ее перемещение среди звезд за двое суток выдало ее «с поличным»; в эту следую­щую ночь ее обнаружил также и Ольберс.

Вычисления Гаусса показали, что Пиацци открыл не комету, а планету, обращающуюся около Солнца как раз между Марсом и Юпитером. Кому, как не Пиацци, принадлежало первое слово в вопросе о том, как назвать новооткрытого члена семьи планет? И Пиацци пожелал назвать ее Церерой, богиней-по­кровительницей острова Сицилии во времена римлян. Этим Пиацци отдал дань местности, в которой он успешно вел свою научную работу, и вместе с тем «вы­держал стиль», так как взял название планеты из того же сонма богов римской мифологии, из которого в древности были почерпнуты имена других планет.

История с названием Цереры является одним из примеров возможного ответа на вопрос, который иногда задавали наивные люди. «Мы допускаем, что можно измерить и узнать размеры, расстояние и тем­пературу небесных тел, но как, скажите, как узнали названия небесных светил?» Их узнали так же, как родители узнают имена своих детей .

Открытие восьмой по счету планеты потянуло за собой ряд других открытий, и в наши дни, как мы увидим, приходится чуть ли не жалеть, что этих открытий так много .

Церера была предметом постоянного внимания, и, наблюдая ее путь, астрономы хорошо изучили рас­положение слабых звезд в окрестностях этого пути. 28 марта 1802 г., недалеко от места, где незадолго перед тем среди звезд виднелась Церера, Ольберс заметил новую звездочку и уже через два часа убе­дился в ее движении относительно ее соседок. Дело пахло открытием еще одной планеты, и Гаусс снова показал, что это действительно так и есть. Особенно удивительно то, что орбита второй, слабо светящейся планеты оказалась весьма близкой к орбите Цереры. Вместо одной «недостающей» планеты между Марсом и Юпитером их оказалось две: «не было ни гроша, да вдруг алтын». Вторую планету назвали Палладой (эпитет Афины — богини войны, победы, мудрости и науки у греков).

В прежние времена было мало обсерваторий и ма­ло людей, занятых исключительно астрономическими исследованиями. Скудно оплачивалась их работа. Примерно половина выдающихся ученых XVII и XVIII веков занималась наукой в часы досуга, вы­краиваемого от других занятий, кое-как обеспечи­вавших им жизнь. Еще большее число ученых при капиталистическом строе в начале своей деятельности занималось посторонними делами, прежде чем им удалось целиком посвятить себя науке.

Так, например, известный астроном Бессель начал свою карьеру конторщиком, Лассель, открывший спутник Нептуна, был пивоваром; из исследователей комет Свифт был жестянщиком, Темпель — лито­графом; один исследователь планет Шретер был су­дейским чиновником, Гершель начал свою деятель­ность музыкантом, Швабе, открывший периодич­ность солнечных пятен, был аптекарем, Холл, от­крывший спутники Марса, вышел из плотников, ис­следователь малых планет Ольберс был врач-практик.

Урывая время от сна, Ольберс наблюдал кометы и стал авторитетом по части изучения их орбит. Еще в 1779 г., дежуря у кровати больного товарища, та­кого же, как и он, студента-медика, он додумался до важного упрощения в вычислении этих орбит. Уче­ным счастливые мысли приходят в голову иногда не­ожиданно, даже в самой неподходящей обстановке — в трамвае, в антракте концерта и даже в магазине. Поглощенный своим делом, ученый постоянно ста­рается урвать каждую свободную минуту для раз­мышлений, и к своей счастливой мысли на дежурстве Ольберс пришел, конечно, не случайно, а в итоге длительных дум в предшествующие месяцы. На воп­рос: как это вам пришло в голову? — в большинстве случаев самым правильным и кратким будет ответ: я об этом думал постоянно.

Новый способ облегчил труд вычислителей кометных орбит и ускорил вычисления.

Сочетание строгого мышления с известным вообра­жением бывает полезно, и воображение толкает ис­следователя на новые открытия. Так, Ольберс вы­сказал смелую мысль, что то место Солнечной системы, которое некоторыми предоставлялось для одной лишь планеты, действительно когда-то было занято единственной планетой. Две из них, обнаруженные тут, — по мысли Ольберса, — это ее осколки, образо­ванные некогда какой-то катастрофой. Этих оскол­ков, наверно, даже не два, а много, и есть смысл поис­кать остальные.

Если некогда планета, помещавшаяся между Марсом и Юпитером, разорвалась на куски, то через ту точку пространства, где произошел взрыв, долж­ны пройти орбиты всех полученных осколков. Это — известный закон механики, который должен быть справедлив и тут. Раз так, то чем шарить по большой области неба в поисках новых планет, проще подсте­регать их, когда они будут проходить через те точки, где пересеклись орбиты Цереры и Паллады. Вот был практический вывод из описанного выше предполо­жения, которое можно назвать «рабочей гипотезой».

«Рабочая гипотеза» — это предположение, кото­рое стремятся выдвинуть временно для объяснения новооткрытого факта, хотя бы сам факт не был еще изучен настолько подробно, чтобы выдвигаемое пред­положение было уже достаточно обосновано. Рабочая гипотеза, не претендуя на строгость, дает на первое время какое-то объяснение фактам и указывает ис­следователям пути в их поисках. Дальнейшие ис­следования развиваются тогда уже не вслепую, а в определенном направлении, и прежде всего с целью проверить правильность сделанной гипотезы. Ведь из гипотезы следуют некоторые выводы, например, что должны быть еще такие-то и такие-то явления. Су­ществуют они в действительности или нет, — вот на что тотчас же переключается внимание. Если гипоте­за не оправдывается, то на смену ей выдвигается но­вая и уже более совершенная, потому что проверка первой привела нас к более глубокому пониманию открытых фактов и добавила новые данные.

Три года Ольберс сам терпеливо подстерегал но­вые планеты в созвездии Девы, где была видна с Зем­ли точка пересечения орбит Цереры и Паллады. Его труд был вознагражден в 1807 г. открытием Весты. Но еще в 1804 г. Гардинг открыл планетку, назван­ную Юноной, в созвездии Кита, где находилась вто­рая точка пересечения орбит. Так, казалось, гипотеза подтвердилась, и орбиты четырех найденных осколков пересеклись почти в одних и тех же точках. Однако, если вдуматься, то гипотеза Ольберса была бы справедлива только в слу­чае недавней катастрофы с пропавшей большой пла­нетой. В самом деле, если это событие произошло давно, то притяжения со стороны больших планет должны были так сильно и разнообразно изменить орбиты осколков, что они никак не могли бы до сих пор продолжать пересекаться в одних и тех же точ­ках. Открытые впоследствии планеты (все там же, между Юпитером и Марсом) совсем не проходят через места, где пересеклись орбиты первых четырех от­крытых планет. Первоначальное впечатление о пра­вильности предположения Ольберса оказалось ос­нованным на случайном совпадении . Все это выяс­нилось, впрочем, уже значительно позже, чем Ольберс нашел четвертую планету.

Когда уже все, принимавшие участие в открытии этих планет, скончались, пятая планета все еще не попадалась наблюдателям. Только в 1845 г., почти через 40 лет, она была открыта. Открыл ее отставной почтовый чиновник Генке, терпению которого по­истине можно изумляться. 15 долгих лет, из вечера в вечер, он разыскивал попутчиков Цереры и ее това­рок, и каждый новый вечер, приносивший разочаро­вание, не ослаблял его энтузиазма. Через два года после первого успеха он открыл еще планету, и вско­ре затем открытия подобных планет стали произво­диться непрерывно.

Все планеты, обнаруженные между орбитами Марса и Юпитера [1], получили общее название малых планет или астероидов, что в переводе с греческого означает «звездоподобные». Действительно, даже в са­мые сильные телескопы эти планеты выглядят как звездочки, так они малы. Малость в астрономии — понятие, конечно, относительное, но в сравнении с остальными планетами астероиды действительно ма­лы. Самый большой — Церера имеет около 1000 км в поперечнике и по объему во столько раз меньше Луны, во сколько раз Луна меньше Земли. У Паллады диаметр около 600 км, у Юноны около 250 км и у Весты около 540 км [2]. Только у них, и то с помощью вели­чайших в мире рефракторов, можно заметить крошеч­ный диск. Их поперечники можно измерить, но ника­ких подробностей на них рассмотреть нельзя. Попе­речники остальных астеро­идов гораздо меньше, их оценивают по блеску этих тел. При одной и той же отражательной способно­сти поверхности и при од­ном и том же расстоянии от Земли и от Солнца видимый блеск планеты пропорцио­нален квадрату ее диамет­ра. Предполагая, что по­верхность астероидов отра­жает около 7 % падающего на нее света, подобно дру­гим небесным телам, также лишенным атмосфер (как Луна), можно приблизи­тельно оценить размер этих планет-крошек. Самые малые из известных теперь астероидов имеют поперечник порядка 1 км и вполне могли бы поместиться на территории наших парков культуры и отдыха. Изменения их блеска позволяют думать, что они не круглой формы, а похожи на не­правильные обломки, разные стороны которых не­сколько по-разному отражают свет. Вращение их во­круг оси (отчего к нам поворачиваются то более, то менее яркие их стороны, имеющие к тому же несколь­ко различные размеры поверхности) и обусловливает, по-видимому, наблюдаемые быстрые колебания их блеска.

Поскольку у четырех упомянутых астероидов диаметры измерены непосредственно, можно было определить их отражательную способность. У трех из них она составляет от 5 до 16 %, т. е. действитель­но близка к отражательной способности поверхности Луны, Меркурия и земных пород. От Весты же отра­жается 23 % солнечного света, что встречается у тел, которые можно назвать белыми.

Отражательная способность, размеры, а также расстояние от Солнца (меняющееся обычно не очень сильно) и расстояние от Земли (меняющееся в боль­ших пределах) определяют видимый блеск астерои­дов. В противостоянии, когда они ближе всего к Зем­ле, самой яркой оказывается Веста, находящаяся тогда на пределе видимости невооруженным глазом. Остальные, самые яркие из астероидов, видны лишь в сильный бинокль, как звезды 7-й величины и слабее. Большинство астероидов видимо лишь в сильные телескопы, и на фотографиях, снятых боль­шими астрографами выглядят как звездочки — без дисков.

Чем меньше астероиды по размерам и чем меньше их блеск, тем больше оказывается их число, и потому с течением времени открывают астероиды все менее и менее яркие. Например, наибольшее число откры­тых в 1930 г. астероидов падает на 14-ю звездную ве­личину, а в 1938 г. оно приблизилось уже к 15-й звездной величине.

Фотография — теперь единственный способ, при­меняемый для ловли малых планет, и уже в конце прошлого столетия, когда ее впервые применили, она сразу показала свое преимущество перед визуальны­ми поисками в телескоп, какие проводили ранее.

Чтобы отличить слабый астероид от звезд, надо убедиться в его движении среди звезд от ночи к ночи. Если ближайшие ночи пасмурны, заподозренная планетка может быть утеряна.

На фотографии, когда астрограф перемещается за звездами, последние выходят в виде точек, а планета уже за час экспозиции успевает сместиться настоль­ко, что получается в виде короткой черточки и этим сразу выдает себя. Если астероид слабо светится, то его след не от­печатывается на пластинке, и, чтобы поймать самые слабые астероиды, придумали такой способ. Часовой механизм нарочно расстраивается так, чтобы астро­граф двигался примерно в направлении ожидаемого смещения планетки среди звезд и с той же скоростью. При этом фотографии звезд смазываются, выходя в виде коротких черточек, а свет слабого астероида падает все время почти на одно и то же место пла­стинки и потому оказывает на нее заметное действие. Фотография астероида получается почти что в виде точки.

Обнаружив на снимке астероид, надо убедиться в том, что это новый, и для этого надо определить точно его видимое положение среди звезд, его коор­динаты на небесной сфере, а затем сравнить их с эфе­меридами, т. е. с вычисленными наперед видимыми положениями астероидов, орбиты которых уже из­вестны. Теперь, убедившись, что вы открыли новый член Солнечной системы, получите еще не менее двух опре­делений его положения на небе, и по возможности не в смежные дни, иначе нельзя будет достаточно точ­но вычислить его орбиту. Сколько раз пасмурная по­года мешала наблюдателю проследить за астероидом, и он терялся, так как нужных наблюдений его поло­жения получить не удавалось. Открытие, бывшее, ка­залось, в руках, ускользало между пальцами, как в свое время чуть не ускользнула Церера!

До тех пор, пока орбита планеты по достаточному числу наблюдений не определена уверенно, планете не присваивают ни очередного номера, ни имени и не считают ее достойной стать членом солнечной семьи.

Много таких планет было найдено и утеряно, сно­ва найдено кем-либо другим и снова утеряно, и по­тому не каждая открытая планета сразу получает имя.

Очень много малых планет (более сотни) было от­крыто на советской обсерватории в Симеизе Г. Н. Неуйминым, С. И. Белявским и другими. В Симеизе для ловли малых планет применяли две одинаковые фо­токамеры, фотографировавшие одновременно одну и ту же область неба и тем исключавшие возможность какой-нибудь ошибки.

Вычислив орбиту и получив признание своей но­вой планеты, вы можете получить законное удоволь­ствие присвоить ей любое имя. Как ни велик запас богов в арсенале греко-римской мифологии, его не хватило для наименования астероидов. Сохранить стиль мифологических названий не удалось, и тут уже стали называть астероиды, кто во что горазд, лишь бы имя носило женское окончание. За рубежом астероиды называли в честь жен, дочерей, а быть мо­жет, даже и тещ.

Лишь для наиболее особенных астероидов, в ви­де исключения и для выделения их из среды осталь­ных, были приняты названия с мужским окончанием. Так и среди небесных светил было отражено древнее, уничтоженное в Советском Союзе неравноправие мужского и женского. Но сейчас это правило так стро­го уже не соблюдается.

В честь городов, где были открыты планеты, не­которые из них получили такие названия, как Москва (№ 787) и Симеиза (№ 748). Есть планеты Владилена (№ 852) в честь Владимира Ильича Ленина, Морозовия (№ 1210) в честь Николая Морозова (Шлиссельбуржского) и другие. В честь ученых были названы планеты Амундсения, Пиацция, Ольберсия, Бредихи­на и другие.

Приводимая здесь табличка рисует хронологи­ческую картину открытия астероидов. В 70-х гг. чис­ло занумерованных астероидов подошло к 3000. В этой таблице роль фотографии, выступившей на сцену в конце XIX столетия и повысившей число ежегодных открытий, очень заметна.

Для множества незанумерованных астероидов из­вестны приближенные орбиты.

Размер и масса астероидов в той или иной мере про­порциональны их блеску (приведенному к условиям одинакового расстояния от Земли и Солнца), поэтому распределение астероидов по их, как говорят, «аб­солютному блеску» (т. е. блеску, который имел бы астероид на расстоянии одной астрономической еди­ницы от Земли и от Солнца) характеризует распреде­ление их и по массе (если принять, что их отражатель­ная способность одинакова).

Можно оценить, изучая статистику открытий, какая доля астероидов, находящихся на данном расстоянии от Солнца, еще случайно не открыта. В об­щем, мы приходим к тому заключению, что астероидов ярче 9-й абсолютной звездной величины всего имеет­ся 530. Число астероидов более слабых увеличивается примерно в 2, 7 раза при ослаблении их яркости в 21/2 раза. С помощью наибольшего в мире телескопа, если бы его можно было целиком занять ловлей ма­лых планет, можно было бы выловить их 30—40 ты­сяч. Число еще более маленьких и слабых астероидов, может быть, доходит до сотен тысяч, а астероидов до 1 км диаметром, по подсчету С. В. Орлова, должно быть около 250 миллионов, но они очень мало добав­ляют к их общей массе, которая по всем данным не превосходит даже массы Луны.

Все это чудовищно большое число планеток дви­жется по всевозможным орбитам между Юпитером и Марсом, и пути их переплелись настолько, что если бы мы сделали проволочную модель их орбит в виде колец, то ни одного кольца нельзя было бы вынуть из модели, не потянув за собой все остальные.

Быстрый рост числа вновь открываемых астерои­дов приводит в ужас вычислителей — тех скромных неутомимых тружеников, которые взяли на себя за­дачу вычислять орбиты и эфемериды «карманных планет». Главная забота и труд состоят в вычислении возмущений в движении астероидов. Они, особенно некоторые, как на зло, близки к Юпитеру, который своей огромной массой производит наибольшие воз­мущения. Благодаря ему орбиты многих малых пла­нет изменяются так быстро и сильно, что без постоян­ного их исправления планеты рискуют снова зате­ряться среди бесчисленных слабых звезд. Не хватает уже квалифицированных рабочих рук, а если хо­тите — и глаз, для постоянного их наблюдения и постоянного учета возмущений. Малые планеты спе­циально обслуживаются двумя-тремя большими астрономическими институтами. Стали было поговари­вать о том, чтобы установить приблизительно орбиты астероидов, а затем следить лишь за наиболее ин­тересными из них, за всеми же — «не угонишься». Но тут, к счастью, изобрели быстродействующие электронные счетные машины и вычисления очень ускорились и облегчились. Институт теоретической астрономии в Санкт-Петербурге разработал особые способы для быстрого и точного учета возмущений. Опираясь на его расчеты, наблюдения малых планет ведут в ря­де стран.

Было бы, однако, неверно думать, что открытие астероидов не приносит нам ничего, кроме бесполез­ных забот. Существование целого кольца астероидов в Солнечной системе уже само по себе очень интересно и существенно для выяснения прошлого и будущего планет. Проблема астероидов, оказывается, связана и с загадкой происхождения комет и тех камней (метеори­тов), которые из межпланет­ного пространства падают на Землю. Орбиты малых пла­нет и их возмущения поста­вили перед астрономами-теоретиками ряд новых и трудных задач, из которых многие были блестяще разре­шены и получили применение и в других областях науки, в частности, в физике при изучении движения электро­нов в атоме.

Наблюденные возмущения в движении многих астеро­идов помогли определить массы больших планет. На­конец, наблюдатели были очень заинтересованы но­выми открытиями и для ловли планет старатель­но совершенствовали свои инструменты и методы на­блюдения. В частности, необходимость искать сла­бые планеты среди слабых же звезд ускорила состав­ление точных звездных карт, применения которых бесчисленны. Малые планеты позволили с наиболь­шей точностью установить расстояние от Земли до Солнца. Учтем это и без усмешки над усилиями астро­номов, труды которых напоминают насмешникам со­физм о всемогуществе творца [3], ограничимся знакомством с наиболее удивительными из семьи этих удивительных планет.

Орбиты астероидов, носящихся преимущественно между орбитами Марса и Юпитера, часто отличаются от орбит больших планет сильными наклонами к эк­липтике и большой вытянутостью (большим эксцент­риситетом). У астероидов наклоны доходят до 43º (у Гидальго), а эксцентриситет — до 0, 65 (у него же). Особенно много таких сильно наклоненных и крайне вытянутых орбит открыто за последнее время преиму­щественно у мелких астероидов. В этом отношении орбиты астероидов представляют промежуточное зве­но между почти круговыми орбитами больших планет и очень вытянутыми орбитами комет. У Гидальго и у некоторых других астероидов орбита вытянута даже больше, чем у ряда комет.

Особенный интерес представляют для нас асте­роиды, подходящие в перигелии к Солнцу ближе, чем Марс. Первым среди них, и долгое время един­ственным, был Эрос (или Эрот), открытый в 1898 г. Когда Земля и Эрос находятся одновременно в точ­ках наибольшего сближения их орбит, их разделяет расстояние всего лишь в 22 миллиона км, т. е. в 21/2 раза меньшее минимального расстояния между Зем­лей и Марсом. В это время положение Эроса среди звезд при наблюдении с противоположных точек Земли отличается почти на целую минуту дуги. Зная диаметр Земли и измерив эту разность в его видимом положении на небе, можно подсчитать точно расстоя­ние Эроса от Земли в километрах. Но, поскольку его орбита известна, это расстояние можно выразить в единицах расстояния от Земли до Солнца, и сравне­ние этих двух величин даст нам тогда в километрах расстояние от Земли до Солнца. Расстояние от Земли до Солнца — это единица того масштаба, которым мы измеряем расстояния во Вселенной, и потому наблю­дения Эроса для нас крайне ценны. В 1952 г. была за­кончена обработка множества наблюдений над пос­ледним приближением Эроса к Земле в 1931 г. (наи­большие сближения повторяются через несколько десятков лет). В результате расстояние от Земли до Солнца было найдено равным 149 504 000 км с воз­можной ошибкой 17 000 км, или 0, 01 %.

Правда, для уточнения величины нашей единицы масштаба, нашего астрономического «метра», теперь применяется радиолокация, но и Эрос позволяет опре­делить его с достаточно высокой точностью.

Поперечник Эроса составляет около 25 км, и при наибольшем сближении с Землей, находясь в периге­лии, Эрос светит, как звезда 7, 2 величины, так что виден даже в театральный бинокль. Удаляясь от Земли, он ослабевает. Обычно он виден, как светило 11—12-й звездной величины, а в афелии, находясь за орбитой Марса, он еще слабее.

По странной случайности Эрос привлекает иск­лючительное внимание еще и в другом отношении — необычайными колебаниями блеска. В 1900 г. за 79 минут он на глазах пораженного этим наблюдате­ля, следившего за ним, ослабел в 4 раза (на 1, 5 звезд­ной величины). В течение последующих часов он опять разгорелся до прежнего блеска и затем снова стал угасать. Обнаружилось, что колебания блеска были периодичны, и за 5 ч 16 мин он дважды до­стигал максимума и дважды опускался к минимуму. Едва успели к этому присмотреться, как колебания блеска стали затухать и через несколько месяцев совершенно исчезли.

В следующих своих сближениях с Землей Эрос то не менял блеска, то менял его едва заметно, то опять с прежней большой амплитудой. Тайна вокруг Эроса сгущалась и заставила ломать голову над его загадочным поведением.

В конце концов стали склоняться к мысли о том, что Эрос имеет форму огурца, сигары или высокого и узкого бочонка, к тому же покрытого темными и светлыми пятнами. Взаимное положение Земли и Эроса меняется. Когда ось вращения этого бочонка, перпендикулярная к его длине, направлена к нам, то мы видим его постоянно во всю длину, поэтому види­мая, отражающая солнечный свет поверхность вели­ка и постоянна. Тогда и блеск Эроса велик и постоя­нен. Когда мы находимся в плоскости экватора этой уродливой планетки, она поворачивается к нам то своим длинным боком, то «дном», и тогда блеск меняет­ся сильнее всего. Чаще же всего мы находимся лишь вблизи его экваториальной плоскости, и тогда ча­стично видим бока, частично «дно», и блеск меняется, но не так сильно.

В 1931 г., во время наибольшего его сближения с Землей, в большой телескоп разглядели диск Эроса и обнаружили изменения его формы — он казался то круглым, то продолговатым. Его толщину оценили в 6 км и длину в 22 км, а также нашли, что он вращает­ся вокруг оси в ту же сторону, что и большие планеты. В 1938 г. Земля проходила через экваториальную плоскость Эроса, и ожидавшиеся большие колеба­ния блеска действительно наблюдались проф. В. П. Цесевичем и другими наблюдателями.

Мы уже упоминали, что и другие астероиды не­сколько колеблются в блеске, обнаруживая свою об­ломочную форму и пятнистость поверхности, но сре­ди них Эрос, по-видимому, наиболее отличается от шара.

Почти 35 лет прошло, прежде чем был открыт дру­гой астероид, у которого, так же как и у Эроса, пери­гелий находится ближе к Солнцу, чем орбита Марса. Он и другие астероиды, подходя очень близко к Зем­ле, вследствие перспективы движутся среди звезд особенно быстро, как иные кометы, и даже быстрее, хотя в пространстве их скорость невелика. Поэтому из осторожности первое время после открытия такого рода светило называют «объектом», например «объ­ект Иванова», если его открыл Иванов. Только после окончательного выяснения того, что открыта дейст­вительно малая планета, она получает настоящее имя и перестает называться неопределенным и, я бы сказал, даже несколько «обидным» словом «объект».

Объект, открытый в 1932 г. и названный впослед­ствии Амором (или Амуром), оказался астероидом, пересекающим орбиту Марса и подходящим иногда к Земле на 1/10 астрономической единицы. Его наблю­дали затем еще в 1940 и в 1948 гг.

В том же 1932 г. открыли Аполлон, который под­ходит к Земле еще ближе, чем Эрос и Амор. Период его обращения меньше, чем у Марса, всего лишь 1, 8 года, — первый случай такого рода, встреченный в семье астероидов. Он пересекает орбиты Земли и Венеры, в то время как его афелий лежит за орбитой Марса! Открытый в дни наибольшего сближения с Землей, он прошел на расстоянии всего лишь в 3 мил­лиона км, т. е. в семь раз ближе, чем Эрос; быстро удалившись от Земли, этот планетный карлик пере­стал быть видимым.

Когда мы говорим о пересечении орбит астерои­дов с земной орбитой, то не надо понимать это бук­вально. Если бы это было так, то Земля и астероид могли бы, конечно, когда-нибудь столкнуться.

Во всех таких случаях орбиты астероидов наклон­ны к эклиптике и пересекают собственно плоскость эклиптики, но не самую орбиту Земли. Пересечение же самих орбит получается лишь в плане, т. е. на чертеже — в проекции на плоскость.

На чертеже орбита астероида иногда кажется пе­ресекающейся с орбитой Земли, но на самом деле астероид находится тут гораздо выше или гораздо ниже плоскости чертежа, т. е. плоскости эклиптики. В мировом пространстве слишком много свободного места, и в нем столкнуться почти невозможно! . .

Объект, открытый в 1936 г., также оказался асте­роидом и получил имя Адонис, а объект, открытый в 1937 г., числится теперь как астероид Гермес. Перигелии обеих планеток лежат к Солнцу опять-таки ближе, чем орбита Венеры, и орбиты их также чрезвычайно вытянуты.

В 1949 г. была открыта планетка, названная Ика­ром за свое «предерзостное» приближение к Солнцу в перигелии. В афелии Икар входит в область, нор­мальную для астероидов, а в перигелии подходит к

Солнцу ближе, чем Меркурий, оказываясь к Солнцу в пять раз ближе и нагреваясь им в 25 раз сильнее, чем Земля.

В таком пекле, каким является для Икара пери­гелий, его поверхность накаляется, может быть, до того, что даже начинает немного светиться собствен­ным светом.

У древних греков был миф о том, как Икар захо­тел летать и изготовил себе крылья из перьев, скреп­ленных воском. Но он неосторожно приблизился на своих крыльях к Солнцу и солнечный жар растопил воск на крыльях. Икар рухнул с высоты и погиб, на­казанный за свою дерзость. Надеемся, что ничего подобного с астероидом Икаром не случится, по край­ней мере, до того, как мы сможем лучше проследить за его движением. К этому есть все основания, так как эта планетка состоит, конечно, не из воска, а, вероятно, из каменных по од.

В июне 1968 г. предстояла новая встреча — сле­дующее сближение Икара с Землей, которого астро­номы ждали почти 20 лет. Но уже с 1965 г. среди не­сведущих людей стали распространяться слухи, что это сближение будто бы вызовет землетрясения и на­воднения. Ничего подобного, конечно, не произошло, так как эта крошечная планетка около 15 июня 1968 г. прошла мимо Земли на расстоянии около 7 млн. км, т. е. раз в 20 большем, чем расстояние от нас до Луны. И если уж лунное притяжение производит лишь не­большие приливы в океанах, а кроме этого ничем се­бя на Земле не проявляет, то тем более ничего не смог причинить малютка Икар. Даже лунная прилив­ная сила, и та, на расстоянии в 16 раз большем, стала бы в полторы тысячи раз меньше, т. е. совершенно неощутима. Ниже описываются случаи еще более близкого прохождения малых планет.

Встреча с Икаром принесла нам не вред, а пользу. Согласно теории относительности Эйнштейна периге­лий орбит планет, близких к Солнцу, должен мед­ленно перемещаться в пространстве, поворачивать­ся. Проверить это по движению Икара было бы точ­нее, чем по движению Меркурия. По той же теории и расстояние планеты от Солнца при ее обращении вокруг него должно изменяться немного иначе, чем по теории тяготения Ньютона. Это тоже можно про­верить. Итак, ждем новых свиданий с Икаром!

Адонис пролетел мимо Земли на расстоянии 1г/2 миллионов км, а Гермес побил рекорд, проскочив мимо нас на расстоянии 1 миллиона км, которое все­го лишь втрое превосходит расстояние до Луны. В астрономическом смысле до него в это время было «рукой подать». Если Гермес под влиянием возмуще­ний (а они, ввиду его тесных сближений с Землей и с Марсом, могут быть велики) не изменит сильно своей орбиты, то иногда он сможет подходить к нам на рас­стояние всего лишь в 500 тыс. км, т. е. быть всего лишь в 11/2, раза дальше Луны!

Открыть планетку такого типа, как Гермес, очень трудно. Во-первых, она может быть видна лишь ко­роткое время, дока проходит вблизи Земли и потому достаточно ярка. С удалением она быстро ослабевает и теряется из виду. Во-вторых, вследствие перспек­тивы такое светило движется вблизи Земли на фоне звездного неба необычайно быстро. 30 октября 1937 г. Гермес, проносясь мимо Земли, выглядел как звезда восьмой величины, и пролетал пять градусов в час! За сутки он пересекал несколько созвездий, и не уди­вительно, что, получив телеграмму с извещением о его открытии и положении на небе, многие пытались, но не успели его сфотографировать. Кроме того, хотя на некоторых фотографиях он и должен был бы быть, его следа не оказалось, — так быстро перемещалось его изображение по пластинке, что след не отпеча­тался. Для наблюдателей он пронесся по небу, как экспресс мимо дачника, неожиданно вышедшего из леса к полотну железной дороги. Орбиту Гермеса удалось установить, воспользовавшись фотография­ми, снятыми ранее для другой цели, на которых он, двигаясь тогда медленнее, случайно вышел. Труд­ность открытия таких астероидов и вместе с тем обна­ружение целого ряда их за последние годы показы­вают нам, что астероиды, приближающиеся к Земле, в действительности многочисленны и очень малы. Астероиды с расстоянием в перигелии около одной астрономической единицы проходят часто далеко от Земли, светят слишком слабо и обнаружить их трудно. Они проходят около Земли вовсе не при каждом своем обращении вокруг Солнца.

К 1974 г. стало известно уже 34 астероида, сильно выходящих по временам за кольцо основной массы малых планет и могущих изредка сильно сближаться с Землей. Их можно разделить на два типа:

1. Типа Аполлона, с перигельным расстоянием менее 1 а. е. и, следовательно, проникающие внутрь земной орбиты. Их известно 17, из которых 5 открыты после 1971 г. и только три получили окончательные обозначения.

2. Типа Амора, с перигельным расстоянием от 1, 00 до 1, 26. Их тоже известно 17.

В каждой из групп астероидов можно выделить подгруппы: 1) с большой полуосью, меньшей чем у Марса (а<1, 52), 2) находящиеся преимущественно ме­жду орбитой Марса и кольцом астероидов и 3) тех, которые являются членами кольца (2, 12<с<3, 57).

Рекордсменами к 1 января 1974 г. были: с крат­чайшим периодом (1, 12 года) и наименьшей полуосью орбиты — Икар. У него же и наибольший эксцен­триситет орбиты (0, 847) и наименьшее перигельное расстояние 0, 187 а. е., но наибольший наклон ор­биты (68°) у планетки 1973 NA. Наименьшее же расстояние, на которое астероид может иногда сбли­зиться с Землей, рассчитано только на немногие годы, поскольку большие планеты сильно возмущают их ор­биты, так что эти астероиды нетрудно и «потерять». С этой оговоркой рекорд 0, 003 а. е. ≈ 500000 км остает­ся пока за Гермесом (1937 г.). По размеру меньше всех известных, по-видимому, Адонис с диаметром всего 300 м.

Изучая астероиды, ученые надеются побольше узнать о том материале, из которого образовались планеты. Из всех небесных тел только астероиды и кометы способны воздействовать на Землю, грозя ей катастрофой. Однако вероятность того, что подобная вещь может действительно случиться, очень мала. Значительная часть человечества подвергается гораздо большему риску из-за землетрясений, извержений вулканов, болезней и голода.

ЛИТЕРАТУРА:

1. БСЭ т.т. 3,25.

2. Воронцов-Вельяминов Б.А. Очерки о Вселенной. М. Наука, 1980 г.

3. Давыдов В.Д. Планеты Солнечной системы. М. Знание, 1973 г.

4. Куликовский П.Г. Справочник любителя астрономии. М. Наука,1971 г.

5. Новиков И.Д. Эволюция Вселенной. М. Наука, 1979 г.

[1] В 1977 г. был открыт астероид с орбитой, почти целиком лежащей между орбитами Сатурна и Урана. Он получил название Хирон по имени героя греческих мифов кентавра — получеловека-полулошади. Его размеры оцениваются в 150—650 км.

[2] В настоящее время известны размеры более трех десятков малых планет, и среди них Юнона занимает 15-е место.

[3] Как известно, софизм о всемогуществе творца состоит в воп­росе: может ли творец, если он всемогущ, создать такой камень, который бы он сам не мог сдвинуть?