Астероїди

(планетоїди, малі планети) - суть тіла, що обертаються близько Сонця на кшталт великих планет, і що знаходяться в проміжку між Марсом і Юпітером. Відкриття астероїдів представляє надзвичайно цікавий факт в історії астрономії, так як існування цих тіл було передбачити раніше їх відкриття на підставі деякої правильності в розподілі планет у сонячній системі, зазначеної Тіціуса, і розробленої Боде. Якщо написати ряд чисел 0, 3, 6,12, 24, 48, 96 і додати до кожного з цих чисел (складових, починаючи від другого, геометричну прогресію з знаменником 2) по 4, то отримаємо новий ряд чисел 4, 7, 10 , 16, 28, 52, 100, який досить близько висловлює послідовно відстані всіх планет від сонця, а саме:

 

Планета віддалена від Сонця на відстані.
Меркурій 3,9
Венера 7,2
Земля 10,0
Марс 15,2
Юпітер 52
Сатурн 95,4

Між Марсом і Юпітером виявляється проміжок, в якому і можна було припускати існування ще не відкритої планети. Вперше про існування планети між Марсом і Юпітером говорив, мабуть, Кеплер, не вказуючи, проте, причин такого припущення. Потім про великому проміжку між Марсом і Юпітером ми знаходимо кілька зауважень у Ламберта в його "космологічних листах про пристрій всесвіту" (1761 р.) і, нарешті, цілком виразно зазначено даний вище ряд і передбачено відкриття нової планети Тіціуса (проф. у Віттенберзі) в примітці до німецького видання "Betrachtungen der Natur". Тициус каже: "Зверніть увагу на відстань планет однієї від іншої, зауважте, що вони віддалені одна від одної майже в пропорції їх величини. Дайте відстані від сонця до Сатурна 100 частин, тоді Меркурій відстоїть від сонця на 4 такі частини, Венера 4 + 3 = 7, Земля 4 + 6 = 10, Марс 4 + 12 = 16. Але дивіться від Марса до Юпітера - відбувається ухилення від цієї точної прогресії. Від Марса слід простір, рівний 4 + 24 = 28 таких частин, а на цій відстані немає ні планети, ані супутника. Невже Творець світу залишив би це місце порожнім? Ніколи! Будьмо впевнені, що цей простір належить якомусь не відкритого ще супутнику Марса, чи скажімо, що, можливо, Юпітер має ще кілька супутників, які ще до досі не видно ні в одне скло. За цим нам невідомим простором починається сфера дії Юпітера, на відстані 4 + 48 = 52, і Сатурна, на відстані 44 + 96 = 100. Яке вражаюче співвідношення! ". Зауваження Тициуса було поміщено в книзі Боде, "Anleitung zur Kenntniss des gestirnten Himmels", і хоча автор вказує тут на першого винахідника цього співвідношення, все ж ряд Тициуса став більш відомий під ім'ям "закону Боде". Правда, закон цей далеко не точний. По-перших, він не складається з простої геометричної прогресії, оскільки перше число ряду Тициуса не дорівнює половині другого. Повинно б для збереження єдності ряду писати на початку його не 0, a 1 ½. Н про тоді для відстані Меркурія вийшло б зовсім не точне значення. Далі, після відкриття нових планет Урана і Нептуна виявилося, що закон Боде застосовується тільки до першого. Справді, продовжуючи розпочату прогресію далі, ми отримали б для відстані Урана і Нептуна величини 196 та 388 замість 191,2 і 300,6. Останнє число вже досить далеко від запланованого законом Боде. Таким чином, в даний час ряд Тициуса можна розглядати тільки як мнемонічне правило для зручного запам'ятовування приблизних розмірів сонячної системи, причому за одиницю в цьому ряді можна вважати з достатньою точністю 2 мільйони німецьких миль. У Берлінському астрономічному календарі на 1790 Вурм кілька удосконалив правило Боде, узявши замість чисел 3 та 4 числа 293 і 387, що дає такі величини для відстані окремих планет від Сонця в кілометрах, якщо взяти відстань Меркурія рівним 57,5 міл. кил. Для порівняння поруч з обчисленими величинами дані справжні відстані планет.

 

м. к.
Меркурій 387 = 387 = 57,5 67,5
Венера 387 + 1.293 = 680 = 101,1 107,5
Земля 387 + 2.293 = 973 = 144,7 148,7
Марс 387 + 4.293 = 1559 = 231,8 226,5
387 + 8.293 = 2731 = 406,1
Юпітер 387 + 16.293 = 5075 = 754,7 773,5
Сатурн 387 + 32.293 = 9763 = 1451,8 1418,0
Уран 387 + 64.293 = 19139 = 2846,1 2851,8
Нептун 387 + 128.293 = 37891 = 5634,6 4470,5

Відкриття Урана Гершелем в 1781 р. підтверджувало, мабуть, правильність ряду Боде, так що під керівництвом Цахал і Шретера в 1800 р. утворилося товариство для систематичного огляду неба з метою знаходження передбачуваної планети. Для цього мало спостерігати уважно екліптікальние зірки, серед яких можна було сподіватися відкрити нову планету. Передбачалося виготовили 24 екліптікальние карти, спеціально для цієї мети. Очікування скоро виправдалися, хоча відкриття було зроблено не одним з членів нового суспільства, а італійським астрономом Піацца в Палермо, який знайшов 1-го січня 1801 малу планету, названу ним Церерою. Вона виявилася саме в проміжку між Марсом і Юпітером, як то показав Гаусс, який визначив орбіту нововідкритої планети за способом, опублікованому ним згодом у суттєво видозміненій формі в класичному творі - "Theoria motus corporum coelestium". Після того, як Церера зникла в променях Сонця і спостереження її стало вже неможливим, подальший рух її в просторі могло бути простежено тільки теоретично, за допомогою обчислення орбіти її. Гаусс вирішив цю нову задачу теоретичної астрономії, і Церера була знайдена без малого через рік після її зникнення, у місці, зазначеному Гаусом. Відстань її від Сонця досить близько відповідало тому, що було потрібно формулою Тициуса, а саме воно було 27,7 (вм. 28). Крім своєї малої величини під час відкриття, яскравість Церери дорівнювала яскравості зірки другого величини, що при невеликій відстані її від Землі вказувало на досить малу величину (цієї планети); нова планета представляла ще ту особливість, що орбіта її виявилася нахилена до екліптики під дуже великим кутом 10 °, значно переважаючим кут нахилу навіть орбіти Меркурія. Але ці ненормальні властивості планети і її орбіти незабаром опинилися тільки першими вказівками на ще більш несподівані відкриття. Бременський астроном Ольберс довгий час шукав Цереру перед вторинним появою її. При цьому одного разу він помітив зірку, яка раніше не була їм наблюдаема, і двох годин спостереження було достатньо, щоб переконатися, що ця зірка переміщується майже так само, як переміщалася Церера, яку Ольберс спостерігав раніше майже в тому ж самому місці. Це була нова мала планета, названа Палладой (1802 р.). Орбіта її була ще більш ненормальна, ніж орбіта Церери. Схильність орбіти до екліптики = 34 ° 39 ', ексцентриситет 0,248, і те й інше більше, ніж у всіх відомих досі планетах. Вже в геліоцентричної положенні її можливі, отже, різниці в 69 ° в широті, а для геоцентричного положення різниця в широті може досягати 84 °, так що видиме положення Паллади на небі буває іноді далеко за межами зодіаку, всередині якого найбільші відхилення всіх раніше відомих великих планет займали пояс всього в 18 ° шир. Відстань Паллади від Сонця майже збігається з расст. від Сонця Церери (27,7 в одиницях півосі земн. орбіти).

Існування двох малих планет в такій близькій відстані один від одного, з настільки незвичайними орбітами, призвело Ольберса до думки, що ці А., як їх назвав Гершель, суть уламки однієї великої планети, замісної колись прогалину в ряді Тициуса і розірвалася внаслідок яких-небудь вулканічних чи інших причин. У такому випадку можна було сподіватися знайти ще кілька уламків і притому відомо було навіть, де найімовірніше їх можна зустріти. Справді, з вельми елементарних міркувань можна побачити, що якщо яка-небудь планета розірветься внаслідок дії якихось внутрішніх сил, то осколки її, розкидані в різні боки, хоча і будуть описувати близько Сонця орбіти, відмінні одна від одної, але будуть повертатися після кожного обороту близько Сонця в те саме місце, з якого вони розійшлися. Таким чином, всі орбіти окремих А. будуть перетинатися в одній і тій же точці простору, і в цій точці і слід шукати подальших уламків. Передбачення Ольберса в цьому сенсі увінчалося повним успіхом. У 1804 Гардінг в Лілієнталь, в 1807 р. сам Ольберс в Бремені відкрили два нових А., названих відповідно - Юнона і Веста.

Минуло майже сорок років, перш ніж до цих чотирьох перших А. приєдналися нові планетки. Тільки в 1845 р. Генке після 15-річних пошуків знайшов нову малу планету, названу Астрея, а в 1847 р. він же відкрив ще одну малу планету Гебея а потім стали швидко випливати одне за іншим відкриття А., число яких зросло майже до 300 в даний час, і по ходу відкриттів можна думати, що вся кількість їх ще далеко не вичерпано. Відкриття Генку та інших спостерігачів в середині цього століття в значній мірі обумовлені появою берлінських акад. зоряних карт, а згодом екліптікальних карт Гайнда і Шакорнака, які дозволяли за допомогою порівняння світил, видимих в даний момент в якій-небудь ділянці неба, з фундаментальними картами, легко помічати присутність сторонніх світил серед нерухомих зірок. Карти Берлінської академії давали повне огляд всіх зірок до 9-ї величини в екваторіальному поясі в 30 ° ширини; останні вищезгадані карти обіймають лише вузький пояс близько екліптики, але укладають зате зірки до 11-ої та дванадцятий величини.

У наступній табличці дано число відкриттів А. за п'ятиріччя:

 

Раньше 1845 г. 4 1865-1869 27
1845-1849 6 1870-1874 31
1850-1854 23 1875-1879 71
1855-1859 24 1880-1884 33
1860-1864 25 1885-1889 43

Число відкриттів А. останнім часом залежало майже виключно від діяльності двох астрономів: Палізо у Відні і нещодавно + у Клінтоні Петерса. У п'ятиліття 1875-1879, найбільш багатий відкриттями малих планет, з 71 А. перший відкрив їх 20, другий також 20. За весь час своєї діяльності, тобто з 1874 р. до теперішнього часу (квітень 1890), Палізо один відкритий 70 А. (У додатку вміщено повний список всіх А., відкритих до 1889 р., із зазначенням ступеня яскравості і відстані від Сонця з елементами їх орбіт). Після відкриття перших А. їм дали особливі позначення, подібні тим, які вживаються для великих планет. Позначення ці іноді вживаються і в даний час для перших чотирьох А., відкритих до 1845 р.; знаки ж, придумані для пізніших А., - Астреи, Гебея Ірис, Флори, Метис, Гігієї, Партенопе, Вікторії, Егер, Ірени, Евномія, Психе, Тетіс, Прозерпіни, Беллона, Амфітрити, Левкотеі, Фідес - абсолютно не вживаються, і А. перестали означає особливий символами з тих пір, як число відкриттів їх стало швидко зростати. Навіть власні імена, якими продовжують ще наділяти малі планети, з'ясовуються більш простим позначенням їх числом, що показує порядок відкриття планети. Таким чином, напр., Церера означається (1), Паллада (2), Юнона (3), Веста (4) і т. д., як показано у списку А. Всі астероїди відрізняються від великих планет головним чином своєю величиною. Перші А. були ще порівняно найбільшими членами великої групи цих тіл. Церера при середній відстані її від Сонця має в опозиції яскравість, рівну яскравості зірки 7,4 величини, Паллада - 8,0, Юнона - 8,7, Веста навіть - 6,5, але подальші А. вже набагато менше. Яскравість відкриваються А. зменшується в міру зростання їх номери. Можна думати, що вже всі найбільші А. в даний час відомі, і подальші відкриття розкривають нам все більш дрібних членів групи А. До 1861 р. ще траплялися А., яскравість яких дорівнювала яскравості зірок 9-ї величини, але з тих пір відкриваються планетки мають яскравість зірок 10-й, 11-й і т. д., навіть 13-ї величини в опозиції. Мала яскравість відповідає малим лінійними розмірами. Деякі астрономи намагалися виміряти безпосередньо діаметр найбільших А., але спроби їх не дали поки достатньо достовірних результатів. Лінійні розміри А. можуть бути визначені приблизно з припущення, що альбедо їх однаково з альбедо великих планет, і тоді розміри планети виходять з її яскравості простим обчисленням. Найбільший з А., Веста, має за таким розрахунком діаметр близько 400 км, найменші з них - менше десятка км. Трохи А. не дала можливості досі визначити час обігу близько осі жодного з них, тому що зміни яскравості, які були помічені на деяких, напр. (49), (77), ще недостатньо доведені і виведені з них періоди обертання цих А. ще тому недостовірні. Точно так само ще не могли бути визначені положення осей обертання А., або властивості їхньої поверхні, хоча Гершель і припускав, що біля багатьох А. можна бачити густі атмосфери.

Розглядаючи елементи орбіти малих планет, ми знаходимо в них деякі особливості, на які вже частково було зазначено спочатку. Ексцентриситет орбіт їх, схильність до екліптики багатьох з цих орбіт перевищують у багато разів ексцентриситет і схильність орбіт всіх великих планет, разом узятих. Планетка 132 заходить в перигелії по сю сторону орбіти Марса, а в афелії вона віддалена від сонця далі найбільш віддаленої планетки Гільди. Сукупність орбіт всіх планеток займає пояс, ширина якого втричі більше відстані Землі від Сонця. Всі орбіти так переплетені між собою, що якщо б ми зобразили їх матеріальними кільцями, то, піднявши одне з цих кілець, ми б підняли разом з ним і всі інші. Розподіл орбіт А. не представляє ніяких особливостей. Спроби вказати на деякі згущення вузлів або перигелиев їх орбіт в певних напрямках не привели ні до якого результату. Можна стверджувати, що розподіл вузлів і перигелиев - випадкове. Навпаки, в розподілі відстані А. помічається вплив привабливого дії Юпітера, а саме, як показав американський астроном Кірквуд, якщо розташувати малі планети в ряд по величині їх відстані від Сонця, то виявиться, що в цих відстанях будуть великі порожні проміжки, напр. у відстані 3,28 є досить помітний проміжок, точно так само близько відстані 2,96 або 2,50 та т. п. Це пояснюється тим, що якби в цих відстанях і знаходилися перш А., то вони не могли б залишитися в такому положенні. Час звернення їх було б при таких відстанях в простому кратному відношенні з часом обертання Юпітера, і тому обурює дію цієї планети поступово нагромаджувалося б і мала б було врешті-решт після достатнього числа звернень вивести планету з такого її стану. Відстань, відповідне часу звернення, вдвічі меншому часу обертання Юпітера, є саме 3,28, на відстані 2,96 планетка мала б час звернення, що дорівнює 3 / 7 року Юпітера, у відстані 2,50 - 1 / 3 цього періоду і т. п. Що стосується мас А. зокрема або маси всієї сукупності їх, то про це поки що можна висловити тільки непевні здогадки. Не знаючи достовірно ні діаметрів, ні густин їх, ми не можемо, звичайно, визначити та їх мас, однак приблизна оцінка розмірів А. дає все-таки певне уявлення про їх масі. Сукупність усіх відомих до цих пір А. не склала б кулі діаметром понад 650 км, і якщо буде відкрито ще 1000 планеток, яскравість яких в середньому буде не більше яскравості тих з них, які відкриті після 1850 р., то сукупність всіх цих тіл не складе разом кулі понад 800 км у діаметрі. Маса такого тіла не може бути дуже велика. З теорії руху великих планет, а особливо Марса, в якому до цих пір не помічено жодних змін під впливом тяжіння А., можна зробити висновок, що у всякому випадку сукупність їх мас не може скласти масу, порівнянну за величиною з масою якийсь великий планети, хоча не можна висловитися про це більш виразно. Постійне зростання числа находімих планет становить, на думку багатьох астрономів, марна нагромадження фактів, і зайву роботу для тіл астрономів, які обчислюють їх орбіти і ефемериди. З цього року берлінський астрономічний календар, відав, головним чином, обчислення планетних орбіт, відмовився від цієї роботи, і внаслідок цього цілком можливо, що подальші планетки, як і багато хто з уже відомих, поступово загубляться, як вже раз губилися і перш знайдені А.

387 + 32.293 = 9763 = 1451,8

 
Copyright © 2011-2015 Школяр України.
All Rights Reserved.