Феликс Зигель - Вселенная полна загадок Страница 14

Орбита Сихотэ-Алинского метеорита.

Прежде всего, твердо установлено, что между падающими на Землю «небесными камнями» — метеоритами и малыми планетами — астероидами нет принципиального различия. И те и другие представляют собой самостоятельные спутники Солнца, обращающиеся вокруг него подобно Земле и другим большим планетам. Правда, в отличие от почти круговой орбиты Земли пути, описываемые метеоритами вокруг Солнца, являются сильно вытянутыми эллипсами.

Примером таких орбит может служить эллипс, по которому двигался в пространстве до своего столкновения с Землей Сихотэ-Алипский метеорит.

Встреча двух космических тел произошла в точке пересечения их орбит. Если бы одно из них находилось в этот момент в другой точке своей орбиты (что происходило до роковой катастрофы, возможно, в течение многих миллионов лет), мы ничего бы не знали о существовании Сихотэ-Алинского метеорита. Обладая массой в сотни тонн, он имел поперечник всего в несколько метров и на большом расстоянии от Земли вовсе был бы невидим.

Известны случаи, когда с нашей планетой сталкивались более крупные метеориты. Так, например, Тунгусский метеорит должен был весить много тысяч тонн. Еще крупнее был метеорит, образовавший недавно открытый Лабрадорский метеоритный кратер поперечником 3,5 километра.

Таким образом, поверхность Земли имеет «шрамы», свидетельствующие о столкновении ее с космическими телами, вес которых достигал тысячи тонн, а поперечник измерялся многими метрами. Как и Сихотэ-Алинский метеорит, все они пришли на Землю из той области солнечной системы, где обращаются вокруг Солнца многие тысячи карликовых планет.

Огромное большинство астероидов действительно карлики. В 1937 году вблизи Земли пролетел астероид Гермес поперечником всего 400 метров! Такая, с позволения сказать, планета ничем не отличается от гигантского метеорита. Мы бы так и назвали Гермес, если бы он не проскочил мимо Земли, а упал на ее поверхность.

Нет никакого сомнения, что среди астероидов имеются и такие, диаметры которых измеряются не сотнями, а десятками метров и даже метрами. От мельчайших метеорных тел весом в граммы и миллиграммы, порождающих явление «падающей звезды», и до крупнейшего из астероидов — планеты Цереры поперечником 768 километров — есть непрерывный переход, непрерывная цепочка одинаковых по природе тел. Главное различие их заключается лишь в размерах и массе.

В мире планет все: относительно. В сравнении с крупнейшей из планет — Юпитером — Церера выглядит, как песчинка в сравнении с арбузом. Но та же Церера становится исполином в отношении хотя бы Сихотэ-Алинского метеорита, который до столкновения с Землей имел все основания считаться малой планетой.

Спор может идти лишь о названиях. Малая планета, столкнувшись с Землей, становится в нашем представлении и в нашей терминологии метеоритом. Наоборот, если бы метеорит по каким-нибудь причинам уклонился от столкновения с Землей, мы бы такое небесное тело считали малой планетой.

Не следует, однако, думать, что любая из малых планет может стать метеоритом. Наиболее крупные из астероидов— Церера, Юнона, Веста, Паллада и другие — имеют орбиты, мало отличающиеся от окружностей. Они постоянно обращаются вокруг Солнца между орбитами Марса и Юпитера, а потому столкнуться с Землей, естественно, не могут.

Наоборот, среди небольших астероидов нередко встречаются такие, у которых орбиты представляют собой весьма сильно вытянутые эллипсы.

Вот, например, удивительная малая планета Икар, открытая 26 июня 1949 года. Ее путь вокруг Солнца напоминает по своей форме орбиты некоторых из комет.

Благодаря необычной вытянутости орбиты Икар может подходить к Солнцу почти вдвое ближе, чем Меркурий, между тем как в наиболее удаленной от Солнца точке своей орбиты Икар оказывается между Марсом и Юпитером.

Расчеты показывают, что, пролетая вблизи Солнца, Икар сильно нагревается. Температура его поверхности повышается тогда, по-видимому, до 627 градусов выше нуля, так что раскаленная докрасна эта поверхность должна светиться слабым красным светом. Зато вдалеке от Солнца Икар становится холоднее тающего льда.

Среди астероидов есть такие, которые могут удаляться от Солнца на расстояния, превышающие радиус орбиты Юпитера. К их числу относится астероид Гидальго. Орбита его сильно вытянута и ее. плоскость наклонена к плоскости орбит главных, больших планет под углом, близким: к 43 градусам.

Размеры орбиты Гидальго так велики, что в наиболее удаленной ее точке этот астероид уходит от Солнца почти на такое же расстояние, как Сатурн. Зато и подойти близко к Солнцу Гидальго не может — наикратчайшее расстояние между этими двумя космическими телами почти вдвое больше расстояния от Земли до Солнца.

Самыми, пожалуй, удивительными орбитами обладают троянцы — так именуют астрономы группы из пятнадцати астероидов, являющихся своеобразными конвоирами Юпитера. Находясь от Солнца в среднем на том же расстоянии, что и Юпитер, они обращаются вокруг Солнца почти с тем же периодом, как и величайшая из планет.

Десять астероидов «шествуют» впереди, пять — позади, причем в каждый момент Солнце, Юпитер и его «конвоиры» находятся в вершинах двух равносторонних треугольников. Удивительным астероидам присвоены имена героев Троянской войны — Ахиллес, Гектор, Агамемнон, Одиссей и другие, поэтому их и называют троянцами.

Возможность такого необычного движения была теоретически обоснована знаменитым французским математиком Лагранжем (XVIII век). Он доказал, что при движении одного небесного тела вокруг другого существуют две так называемые либрационные точки, обладающие тем свойством, что помещенное в любую из этих точек третье тело будет находиться в устойчивом равновесии. Иначе говоря, в данном случае, по расчетам Лагранжа, три тела должны образовать равносторонний треугольник, вращающийся вокруг одной из своих вершин.

Лагранж не знал о существовании троянцев — они были обнаружены лишь в начале XX века. Поэтому решенную им задачу о движении трех тел Лагранж рассматривал как любопытный математический результат, имеющий лишь теоретическое значение. Но, как это нередко бывает, природа оказалась богаче, чем предполагали. Теоретические движения трех отвлеченных «материальных точек» реально осуществляются в нашей солнечной системе.

Если бы троянцы оказались в какой-нибудь из либрационных точек, их движение было бы строго таким, как рассчитал Лагранж. На самом же деле совпадения нет, и, находясь вблизи либрационных точек, троянцы колеблются около положения устойчивого равновесия» подобно качающемуся маятнику.

— Конечно, сходство здесь весьма общее. Периодические орбиты, которые описывают троянцы около точек либрации, очень сложны, причем некоторые из троянцев могут удаляться от этих точек на десятки миллионов километров. Но в целом троянцы все же производят впечатление конвоиров, так как каждая из групп в среднем занимает неизменное положение относительно Солнца и Юпитера.

Троянцы — крупные астероиды. Большинство из них имеет поперечник свыше 100 километров, а диаметр наибольшего из троянцев — Патрокла — достигает 272 километров.

Слово «астероид» означает «звездоподобный». Действительно, в телескопы подавляющее большинство карликовых планет кажутся движущимися звездочками. Но звездочки эти обладают любопытной особенностью. Блеск многих из них заметно колеблется, иногда периодически, иногда как будто весьма сумбурно и беспорядочно. Заметим, что во всех случаях эти изменения яркости происходят совсем не так быстро, как, например, мерцание обычных звезд, — они растягиваются на многие часы.

Астероиды — тела холодные, несамосветящиеся. Как и у других планет, их блеск объясняется отражением падающих на их поверхность солнечных лучей. Поэтому колебания яркости астероидов могут быть вызваны сочетанием трех причин. Во-первых, многие из небольших астероидов имеют неправильную осколочную форму. Они напоминают собой исполинские камни с неровной угловатой поверхностью. Во-вторых, астероиды, по-видимому, вращаются вокруг оси, как и большие планеты. В-третьих, наконец, их поверхность в различных частях имеет, по-видимому, разную окраску, то есть состоит из пород, по-разному отражающих солнечный свет.

Вот теперь и представьте себе, что такой камень или, скорее, гора, освещаемая солнечными лучами, наблюдается с Земли. К нам астероид поворачивается то более широкой, то более узкой своей частью. В первом случае он будет казаться ярче, во втором — бледнее.

Кроме, того, если поверхность его пятниста, то это обстоятельство может только усилить изменчивость, блеска астероида.

Такие объяснения н общем соответствуют, наблюдаемым фактам. Но, увы, только «в общем». В отдельных же случаях колебания блеска астероидов носят пока еще загадочный характер. Вот, например, загадка Эрота.