Группы астероидов
Орбита астероида характеризуется теми же шестью элементами, что и орбита кометы или планеты. Подавляющее большинство астероидов обладают орбитами с малым эксцентриситетом, то есть являются почти круговыми. Наклонение орбиты к плоскости эклиптики, как правило, никогда не превышает 15°. Если обратиться к статистическим данным о периодах обращения, то и здесь имеются определенные закономерности.
Рассмотрим их более подробно, но только вместо периода обращения в целях удобства воспользуемся средним суточным движением. Эта величина получается при делении 3548" на период обращения (выраженный в годах), что как раз дает усредненную величину углового перемещения планеты на орбите за сутки. Чем короче период обращения, тем больше эта величина и, наоборот, чем длиннее период обращения, тем эта величина меньше. Например, период обращения Юпитера равен 11,96 земных года, и поэтому его среднее суточное движение составляет 299"; период же обращения Земли равен 1 году, а среднее суточное движение — 3548".
На графике, представленном на рис. 37, по горизонтальной оси отложена величина среднего суточного движения, а по вертикальной — число астероидов. В области значений среднего суточного движения, близких к 300", то есть к значению, характерному для Юпитера, находится около десятка астероидов. Эта группа астероидов носит название Троянцев. В следующем интервале значений среднего суточного движения нет ни одного астероида, и только у «отметки» 400" находится всего один астероид — Туле; Вблизи значения 450" (соотношение со средним суточным движением Юпитера составляет 3:2) имеется небольшая группа из 15 астероидов, называемая группой Гильды, в непосредственной близости от которой почти нет астероидов ни со стороны больших, ни со стороны меньших значений среднего суточного движения.
 Рис. 37. Распределение астероидов ио средним суточным движениям
То, что значение среднего суточного движения Троянцев полностью совпадает с соответствующим значением для Юпитера, свидетельствует о совпадении орбит этих астероидов с орбитой Юпитера. Вообще говоря, это совпадение трудно объяснить чем-либо другим, кроме того, что орбиты Троянцев стали таковыми в результате больших возмущений со стороны Юпитера. Между прочим, было выяснено, что и сгущение этих астероидов, и Юпитер, и Солнце совершают свое движение, будучи как бы вершинами равностороннего треугольника. Интересно, что такое движение совпадает с особым решением задачи трех тел, найденным в 1774 году Лагран-жем, исследовавшим эту одну из самых трудных задач в небесной механике. Так или иначе группа Троянцев сохраняет устойчивое положение по отношению к Юпитеру и с ним более не сближается.
Орбиты астероидов группы Гильды проходят внутри орбиты Юпитера и имеют слегка вытянутую форму. Когда Солнце, группа Гильды и Юпитер находятся на одной линии, астероиды этой группы сильно сближаются с Юпитером. В это время астероиды группы Гильды проходят перигелий, после которого они удаляются от* Юпитера. За время двух оборотов Юпитера вокруг Солнца астероиды группы Гильды совершают три оборота'. В результате их сближение с Юпитером и происходит всегда в одном и том же месте — в перигелии их орбиты. Благодаря чему эти астероиды, не претерпевая сильного воздействия со стороны Юпитера, в течение долгого времени сохраняют свою стабильную орбиту.
Однако обратимся еще раа к рис. 37. Можно заметить, что у значений среднего суточного движения 600", 750" и 900" (составляющих соотношения со средним суточным движением Юпитера соответственно 2, 2,5 и 3) число астероидов совершенно незначительно. Это свидетельствует о том, что астероиды, имеющие соответствующие величины среднего суточного движения, из-за сильных возмущений со стороны Юпитера не могут долго удержаться на таких орбитах. На существование групп и пробелов («люков») в распределении астероидов американец Кирквуд указал еще в те времена, когда количество известных астероидов составляло всего 88 (рис. 36 составлен с учетом всех зарегистрированных астероидов вплоть до номера 1796). Впоследствии, несмотря на увеличение числа известных астероидов, все указанные им «люки» сохранялись.
Когда отношение величин среднего суточного движения небесных тел равно отношению простых целых чисел, орбиты этих тел называют соизмеримыми. Тела, находящиеся на соизмеримых орбитах, сохраняют взаимное расположение в Солнечной системе.
|
