Правило Тициуса—Боде и открытие астероидов
При рассмотрении данных об орбитах отдельных «метеорных» частиц и метеоритов выясняется, что большая часть этих орбит имеет малый эксцентриситет и малый угол наклонения. Таким образом, орбиты всех таких тел заметно отличаются от орбит комет и скорее напоминают орбиты малых планет — астероидов.
До изобретения телескопа были известны только 5 планет — Меркурий, Венера, Марс, Юпитер, Сатурн. Кеплер, сравнивая расстояния от этих планет до Солнца, обратил внимание на то, что интервал между Марсом и Юпитером непропорционально велик. На основании этого он высказал идею о возможном существовании в этом интервале другой, еще не открытой, планеты.
Немецкий ученый Тициус обнаружил определенную закономерность в последовательности расстояний планет до Солнца. Он построил числовой ряд, в начале которого расположил числа 0 и 3, а затем каждое последующее число получалось удвоением предыдущего: 0, 3, 6, 12, 24...
Если прибавить к каждому члену первого ряда число 4, получится второй ряд: 4, 7, 10, 16, 28... Если принять теперь расстояние между Землей и Солнцем за 10, то, как видно из табл. 4, полученный числовой ряд хорошо описывает последовательность расстояний планет от Солнца. Величина среднего расстояния Урана, случайно открытого в 1781 году Вильямом Гершелем, также оказалась в хорошем согласии с этим правилом. Эта закономерность была опубликована в 1772 году Воде и получила название правила Тициуса — Воде.
В 1796 году по предложению фон Цаха 24 астронома приступили к поиску неизвестной планеты, которая согласно правилу Тициуса — Воде может находиться между Марсом и Юпитером. Если размеры неизвестной планеты малы и по внешнему ее виду на небе трудно провести различие между нею и звездой, то требовалось установить факт ее движения, наблюдая по нескольку часов каждую из звезд. Для поисков было решено разбить полосу вдоль эклиптики на 24 участка и последовательно их исследовать.
Не входивший в эту группу поиска сицилийский ученый Пьяцци, занимаясь работой по составлению каталога звезд, н первую же ночь XIX века, 1 января 1801 года, обнаружил, что одна из звезд 8-й звездной величины в созвездии Тельца как будто бы чуть-чуть движется. После нескольких ночей наблюдения он окончательно удостоверился в факте ее движения и известил о своем открытии Боде. Из-за крайне медленного движения почтовых отправлений в те времена это сообщение достигло адресата, когда наблюдение нового небесного тела стало уже невозможным вследствие его приближения на небе к Солнцу.
По результатам наблюдений Пьяцци, проводившихся с 1 января по 11 февраля, немецкий математик Гаусс выполнил расчет орбиты нового небесного тела. Вместо применявшегося в то время обычного метода, основанного на результатах трех и более наблюдений, Гаусс впервые использовал метод наименьших квадратов, который давал высокую точность и основывался на использовании как можно большего числа экспериментальных величин.
Результаты расчета дали примерное положение нового объекта, и в самом конце этого памятного для астрономов года, 31 декабря» фон Цаху удалось пронаблюдать объект вторично. На протяжении всего следующего года это новое небесное тело наблюдал немецкий ученый Ольберс. Таким образом, была закрыта «брешь» в правиле Тициуса — Воде, и было установлено существование новой планеты. Планета была названа Церерой, по имени античной богини, покровительницы острова Сицилия.
Между тем Ольберс, проводя 28 марта 1802 года наблюдения, открыл неподалеку от Цереры еще одно небесное тело. После быстрого расчета его орбиты оказалось, что новый объект, подобно Церере, является планетой в промежутке между Марсом и Юпитером. Новую планету назвали Палладой. После этих открытий Ольберс предположил, что, возможно, и Церера и Паллада являются лишь двумя из многих осколков, на которые распалась под влиянием каких-то сил ранее существовавшая здесь планета.
Эта гипотеза основывалась на следующих соображениях. Обнаруженные тела уступали в своих размерах всем другим планетам. Орбиты обеих новых планет хотя и совершенно различались, однако имелись и места сближения. Яркость Паллады изменялась так, что напрашивалось предположение об отсутствии у нее сферической формы. Были и другие доводы в пользу этой гипотезы.
Основываясь на этих соображениях, Гардинг задумал создать карту звездного неба вдоль пояса эклиптики, чтобы облегчить поиск других осколков планеты. В процессе этой работы он 1 сентября 1804 года открыл новое небесное тело. После расчетов, проделанных Гауссом, было выяснено, что и это небесное тело имеет орбиту, близкую к орбитам Цереры и Паллады. Новую малую планету назвали Юноной.
Это открытие еще более убедило Ольберса в справедливости его предположения, и он с большим рвением принялся за поиски новых планет. И вот 28 марта 1807 года, то есть ровно через 5 лет после открытия Паллады, он открыл четвертую малую планету. Она была ярче предыдущих, и ее можно было разглядеть даже невооруженным глазом. Новая планета была названа Вестой.
Учитывая сравнительно небольшие размеры вновь открытых четырех планет, они были названы малыми планетами, или астероидами (что в переводе с греческого означает «звездоподобные».— Прим. ред.).
|
