Малые планеты

Малые планеты (далее М), астероиды, небесные тела, движущиеся вокруг Солнца по эллиптическим орбитам и отличающиеся от девяти больших планет своими небольшими размерами. Самые крупные М имеют в диаметре: Церера — 770 км, Паллада — 490 км и Веста — 385 км. Размеры др. М намного меньше. Все крупные М уже известны, и в 20 веке открывались только М с диаметром менее 40 км. М, для которых вычислены точные орбиты, получают название и постоянный номер; так, М, открытая на Симеизской обсерватории в 1916, получила в 1924 название Владилена в память В. И. Ленина, ей присвоен номер 852. Информация о всех нумерованных М публикуется ежегодно в специальном международном издании "Эфемериды малых планет", которое с 1947 выпускает Институт теоретической астрономии АН СССР в Ленинграде. "Эфемериды" на 1974 содержат сведения об элементах орбит и другие данные о 1796 М Общее число М, которые могут наблюдаться в современные телескопы, составляет 40 000, а общая их масса — приблизительно ¹/₁₀₀₀ массы Земли.

Движение М вокруг Солнца происходит в том же направлении, что и движение больших планет, но эксцентриситеты и наклоны их орбит в среднем значительно больше, чем у последних (средний эксцентриситет 0,151 и средний наклон к плоскости эклиптики 9,54°). Изучение движения М имеет большое значение для решения ряда задач астрометрии (определение астрономических постоянных, определение систематических ошибок звездных каталогов и др.). Анализ возмущений в движениях М позволяет также определять массы больших планет.

Первая М — Церера была открыта случайно 1 января 1801 итальянским астрономом Дж. Пиацци в Палермо (Сицилия). Пиацци пытался вычислить орбиту открытого им небесного тела, но безуспешно, и через полтора месяца планета была потеряна. Вскоре немецкий ученый К. Гаусс разработал новый метод определения орбиты небесного тела по трем наблюдениям (этим методом пользуются и ныне). По эфемериде Гаусса планета была вновь найдена немецким астрономом Г. Ольберсом ровно через год после ее открытия. Элементы орбиты, полученные Гауссом, показали, что Церера движется между орбитами Марса и Юпитера, а ее большая полуось а = 2,8 астр. ед., что находилось в точном соответствии с законом Боде (см. Тициуса — Боде правило). В марте 1802 Ольберс открыл еще одну М — Палладу, у которой также а = 2,8. Затем в сентябре 1804 немецкий астроном К. Гардинг открыл третью М — Юнону (а = 2,7), а в марте 1807 Ольберс открыл Весту (а = 2,4). Близость числовых значений больших полуосей всех четырех М позволила Ольберсу сформулировать гипотезу о том, что все они являются осколками одной планеты, которая разрушилась в результате какой-то космической катастрофы.

Только в 1845 была открыта пятая М — Астрея (а = 2,6). С этого времени открытия новых М продолжались уже непрерывно. В 1898 была открыта М с необычным характером движения. Ее орбита пересекала орбиту Марса и подходила к орбите Земли ближе, чем орбиты больших планет. Планета получила название Эрос. (В отличие от других М, которым присваиваются женские имена, М с теми или иными особенностями движения получают мужские имена.) Наименьшее расстояние Эроса от Земли составляет 22,5 млн. км, в то время как расстояние Марса от Земли не бывает меньше 56 млн. км, а Венеры — 40 млн. км. В дальнейшем была открыта целая группа М с аналогичными орбитами, в том числе Гермес (в 1937), который приблизился к Земле на расстояние 700 000 км.

Другое поразившее астрономов открытие произошло в 1907, когда была найдена М Ахиллес, орбита которой очень близка к орбите Юпитера. Ахиллес совершает периодические движения около либрации точек. В 1920 была открыта планета Гидальго, орбита которой расположена между орбитами Марса и Сатурна. Среднее расстояние этой планеты от Солнца (а = 5,8) — наибольшее среди всех М Планета движется в плоскости, наклоненной к плоскости эклиптики под углом в 42,5°. В афелии Гидальго удаляется от Солнца на расстояние, приблизительно равное расстоянию Сатурна. Большой интерес представляет М Икар, открытая в 1949. Орбита этой М похожа на орбиту короткопериодической кометы с большой полуосью а = 1,08. В перигелии Икар заходит далеко внутрь орбиты Меркурия, приближаясь к Солнцу на расстояние всего 0,19 астр. ед. (28 млн. км). Икар периодически проходит очень близко от Земли (около 6—7 млн. км) и от Меркурия (до 12 млн. км). Икар был первой М, наблюдавшейся с помощью радиолокации (1968). Эти наблюдения позволили определить точные расстояния до планеты во время его сближения с Землей, а также его размеры (диаметр около 1 км) и период вращения вокруг оси (около 2 ч), который оказался наименьшим среди всех М Хотя изображения Икара и Гидальго лишены какой-либо туманной оболочки, можно предполагать, что обе эти планеты являются кометными ядрами, уже исчерпавшими запас своих газов.

Большое значение имеют фотометрические наблюдения М, которые дают информацию о физической природе этих небесных тел. Определение блеска и исследование изменения этого блеска с течением времени позволяют определить период их вращения вокруг своей оси, а также приблизительные их размеры и форму. Такие исследования показывают, что М имеют неправильную форму, а периоды вращения заключены в пределах от 2 до 17 ч. Непосредственные измерения угловых диаметров с помощью микрометрических наблюдений возможны только для немногих самых крупных М Характерно, что периоды вращения М имеют тот же порядок, что и планет-гигантов Юпитера, Сатурна, и
М образовались, по-видимому, в процессе последовательного дробления, происходившего в результате столкновений немногочисленных (10—100) более крупных первичных тел, возникших в процессе эволюции так называемого протопланетного вещества одновременно с большими планетами. В современную эпоху при огромном количестве М и очень большой их суммарной поверхности вероятность столкновений сравнительно велика и подобные столкновения должны происходить очень часто. Продуктом столкновений являются новые М, метеорные тела и космическая пыль. Возможно также самопроизвольное разрушение М неправильной формы: периодическое их нагревание и охлаждение, а также действие приливных сил со стороны больших планет расшатывают внутреннюю структуру М, и если скорость ее вращения близка к критической, то может произойти ее распад.

Огромный объем наблюдательной и вычислительной работы, связанный с исследованиями М. и., потребовал организации специальной международной службы. С 1911 работа по обработке наблюдений и вычислению орбит была в основном сосредоточена в Берлинском астрономическом институте; в ней активно участвовали и другие научные коллективы. С 1946 работу по вычислению орбит и эфемерид М по поручению Международного астрономического союза ведет Институт теоретической астрономии АН СССР. Центр по наблюдениям М в 1948 учрежден при астрономической обсерватории в Цинциннати (США).

В СССР систематические наблюдения М организованы на Крымской астрофизической обсерватории и на других обсерваториях.

Лит.: Путилин И. И., М, М., 1953; 3игель Ф. Ю., М, М., 1969; Яхонтова Н. С., М, "Астрономический вестник", 1969, т. 3, № 4; М, под редакцией Н. С. Самойловой-Яхонтовой, М., 1973.

Г. А. Чеботарев.

		Новости 05.11.2024 19:34:37

	Copyright © 1999-2024 Oval.ru, All Rights Reserved.