АСТЕРОИДЫ называют "малыми планетами", считая их примитивными доисторическими телами, не обладающими всем разнообразием свойств, присущих "настоящим планетам". Действительно, у астероидов нет атмосферы и гидросферы, скорее всего нет у них и магнитного поля, и специфической внутренней структуры. Все это объясняется их небольшими размерами - менее 1000 км в диаметре. Однако чем внимательнее астрономы изучают астероиды, тем больше начинают понимать: своеобразие этих малых миров явно недооценивалось.

За последние годы удалось установить, что у этих объектов очень разный состав поверхности. Подтверждение тому - их способность отражать свет: у одних астероидов коэффициент отражения лишь 3%, что делает структуру их поверхности похожей на свежевспаханный чернозем или новую автомобильную покрышку, тогда как у других он приближается к 50%, как если бы она была покрыта меловыми отложениями. Периоды осевого вращения астероидов различаются в десятки раз: у некоторых планеток это часы, у других - сутки.

О форме астероидов и говорить нечего: едва ли среди тысяч малых планет найдутся две одинаковые; их форма варьирует от шаровой до сигарообразной через промежуточные "картофелеподобные". Увидеть вблизи пока удалось лишь несколько малых планет во время пролета мимо них космических аппаратов, однако и этого оказалось достаточно, чтобы понять: география астероидов скоро оформится в самостоятельную область планетологии.

ДВИЖЕНИЕ АСТЕРОИДОВ

Но все эти различия меркнут перед разнообразием орбит астероидов. "Большие планеты", способные своей гравитацией заметно воздействовать друг на друга, уже давно распределились по зонам влияния и движутся в одной плоскости по почти круговым орбитам. А "бедные маленькие" астероиды, подчиняясь влиянию Солнца и планет, демонстрируют чудеса небесной акробатики: траектории их орбит бесконечно разнообразны. Главным дирижером их движения служит, разумеется, гигантский Юпитер: основной резервуар малых планет - астероидный пояс между орбитами Марса и Юпитера - полностью подчинен влиянию этого гиганта.

Астероиды "предпочитают" пореже встречаться с Юпитером, избегая тех орбит, на которых такие сближения могут происходить регулярно. Поэтому некоторые области пояса астероидов почти не населены - это так называемые люки Кирквуда. Избегая встреч с Юпитером, некоторые астероиды движутся в резонансе с ним, сохраняя свои орбитальные периоды в простом соотношении с периодом обращения планеты-гиганта. Простейший случай такого резонанса с соотношением периодов 1:1 представлен двумя особыми семействами астероидов - группами "греков" и "троянцев", перемещающихся по орбите Юпитера, как его свита. Первые опережают планету на 60^o, вторые - на столько же отстают.

Впрочем, астероиды находятся не только между орбитами Юпитера и Марса - часть из них рассеяна по всей Солнечной системе и каждая планета, вероятно, имеет свою группу астероидов. Например, исследование безымянного астероида 3753, проведенное П.Вигертом (Йоркский университет, Канада), показало, что эта планетка удивительным образом сопровождает Землю: средний радиус ее орбиты практически равен земному, поэтому и периоды их обращения вокруг Солнца почти совпадают. Почти, но не совсем. Медленно-медленно астероид приближается к Земле, а сблизившись, чуть-чуть изменяет свою орбиту под действием сил земного тяготения. Если астероид отставал от Земли, то он приближается к ней спереди (это, как на стадионе: отставший на круг, оказывается перед лидером) и тяготение Земли его притормаживает. От этого размер орбиты астероида и период обращения по ней сокращаются, и он начинает опережать Землю, оказываясь в конце концов позади нее. Теперь притяжение Земли вызывает переход астероида на более высокую орбиту с большим периодом, и исходная ситуация повторяется.

Если бы орбита астероида 3753 была близка к круговой, его траектория относительно Земли напоминала бы подкову. Но большой эксцентриситет (0.515) и наклонение (20^o) орбиты астероида делают его движение еще более замысловатым. Испытывая влияние не только Солнца и Земли, но и всех прочих планет, он не может устойчиво двигаться по подковообразной орбите. Расчеты показывают, что 2500 лет назад астероид 3753 пересек орбиту Марса, а около 8000 г. он должен пересечь орбиту Венеры; при этом вполне возможен переход под влиянием ее тяготения на новую орбиту и даже - столкновение с планетой.

В то время как орбиты астероидов исследованы достаточно полно, изучение их природы продвинулось пока недалеко. С помощью оптических телескопов удалось измерить диаметры крупнейших астероидов, а радарные наблюдения позволили определить форму тех малых планет, которые иногда сближаются с Землей. Многочисленные измерения периодов осевого вращения астероидов проводятся по переменности их видимого блеска; амплитуда колебаний яркости дает некоторое представление и о форме объекта. Наконец, в последние годы начался существенный прогресс благодаря использованию средств космической техники. Работающий на околоземной орбите Космический телескоп им.Хаббла передает довольно четкие изображения малых планет. А пролеты американских межпланетных аппаратов мимо некоторых астероидов дали возможность увидеть структуру их поверхности, которая, как и ожидалось, покрыта метеоритными кратерами и глубокими трещинами.

СПУТНИКИ АСТЕРОИДОВ

Однако совершенно ошеломляющим оказалось открытие у астероидов собственных спутников. Нельзя сказать, что оно было таким уж неожиданным. Некоторые косвенные признаки давно указывали на сложное строение астероидов. Во время пролета некоторых из них на фоне звезд (так называемого покрытия звезды астероидом) были замечены сдвоенные ослабления блеска звезды. Наконец, чешский астроном П.Правец (1991) и немецкий Г.Хан (1994) обратили внимание на странный характер переменности блеска двух небольших астероидов, пролетавших вблизи Земли, как бы указывающий на двойственность каждого из них. Но все эти наблюдения невозможно было повторить, а потому проблема оставалась открытой.

Доказательство сложной природы астероидов пришло издалека: пролетая в 1993 г. мимо астероида Ида (243), межпланетный аппарат "Галилео" обнаружил малый спутник диаметром 1.5 км, получивший название Дактиль, который обращается вокруг Иды на расстоянии около 100 км. Это был первый случай открытия спутника у астероида. Но лиха беда начало: недавно пришло сообщение о нахождении второго спутника, на этот раз у астероида Дионис (3671). Это удалось сделать группе "наземных" астрономов из Южной европейской обсерватории в Ла-Силья (Чили).

Наблюдения проводились на телескопе диаметром 60 см с помощью ПЗС-матрицы; этот инструмент регулярно используется для измерения колебаний блеска астероидов, на основании чего астрономы определяют периоды их вращения, оценивают форму и состав поверхности. Дионис попал в список кандидатов на исследование, поскольку принадлежит к особой группе малых планет, периодически пересекающих орбиту Земли и имеющих шанс столкнуться с нашей планетой. Прототипом этой группы стал открытый в 1934 г. астероид Аполлон (1862), поэтому все астероиды с такими орбитами относят теперь к группе Аполлона. Дионис сближается с Землей один раз в 13 лет. Как раз это и произошло 6 июля 1997 г., когда он прошел на расстоянии 17 млн км от Земли.

Однако наблюдать его начали раньше, еще на подходе к Земле. В конце мая 1997 г. он показывал нормальное изменение блеска - два максимума и два минимума, характерные для тела неправильной формы, вращающегося с периодом 2.7 ч. Но астрономов насторожило то, что при сравнении кривых блеска, полученных за две ночи подряд, одна деталь, указывающая на непродолжительное понижение яркости, изменила свое место. Возникло подозрение, что перед астероидом регулярно проходит некий затмевающий его объект. Чтобы не пропустить следующих возможных затмений, которые могли оказаться вне поля наблюдений из обсерватории в Чили, астрономы сообщили о своем предположении коллегам во всем мире. В результате с 3 по 9 июня 1997 г. были проведены тщательные наблюдения в содружестве с П.Правецом и Л.Сароуновой (обсерватория Ондржеев под Прагой). Подозрение подтвердилось: затмения происходили регулярно, с периодом 1.155 сут.

Тем временем на Гавайях с помощью крупнейшего в мире инфракрасного телескопа Великобритании диаметром 3.8 м, установленного на вершине Мауна-Кеа, А.Харрис (Организация аэрокосмических исследований Германии, Берлин) и Дж.Девис (Объединенный астрономический центр, Хило, Гавайи) измерили тепловой поток, идущий от Диониса. Подобные измерения, но в более широком диапазоне спектра были проведены с помощью европейского спутника "ISO" Европейским космическим агентством. По тепловому излучению Диониса астрономы определили, что его поверхность очень светлая, хорошо отражающая солнечные лучи, а диаметр около 1 км. Напомним, что астероид Ида, у которого впервые был обнаружен спутник, имеет диаметр 50 км.

После этого к наблюдениям Диониса подключились астрономы многих стран, чтобы, используя период его хорошей видимости (до октября 1997 г.), определить размер и орбиту спутника. В конце этой "вакханалии" (уверен, что читатель вспомнил и другие имена Диониса - Бахус, Вакх) астрономы узнают параметры второй микропланетной системы и, что особенно ценно, массу и среднюю плотность Диониса, которые отражают его внутреннее строение и состав. (Текущие новости по этим исследованиям можно узнать в Интернете по адресу http://earn.dlr.de/dionysus.)

Пока рано рассуждать о происхождении двойных, а возможно, и более сложных астероидов. Необходимо накопить наблюдательные данные. Но ясно одно: чем сложнее космическая система, тем более ценную информацию несет она о своем происхождении и эволюции.

Характеристики некоторых наиболее изученных астероидов приводятся ниже.

Астероиды (номер и имя) и
их основные параметры
(m - масса, d - диаметр (размер), P - период вращения, T - орбитальный период,
a - размер большой полуоси, e - эксцентриситет, i - наклон орбиты).

1 Церера.
Крупнейший астероид, открытый 1 января 1801 г. Дж.Пиацци. Масса Цереры составляет около половины полной массы всех астероидов.
m=10²¹ кг, d=974 км, P=9.078 ч, T=4.60 год, a=2.767 а.е., e=0.079, i=10.6^o.

2 Паллада.
Второй по размеру астероид, открыт 28 марта 1802 г. Г.Ольберсом.
m=2.5·10²⁰ кг, d=538 км, P=7.811 ч, T=4.61 год, a=2.771 а.е., e=0.235, i=34.8^o.

3 Юнона.
Открыта 1 сентября 1804 г. К.Гардингом.
m=2·10¹⁹ кг, d=268 км, P=7.21 ч, T=4.36 год, a= 2.670 а.е., e=0.256, i=13.0^o.

4 Веста.
Третий по размеру астероид, по-видимому, имеет оливиновую мантию, покрытую базальтовой корой, что указывает на процесс дифференциации вещества. Изображение Весты получено Космическим телескопом им. Хаббла в 1995 г.
m=3·10²⁰ кг, d=526 км, P=5.342 ч, T=3.63 год, a=2.362 а.е., e=0.088, i=7.1^o.

243 Ида.
28 августа 1993 г. межпланетная станция "Галилео" передала изображения астероида, на которых был обнаружен малый спутник "Дактиль".
m=1017кг, d=58x23 км, P=4.633 ч, T=4.84 год, a=2.862 а.е., e=0.044, i=2.1^o.

253 Матильда.
Один из приближающихся к Земле астероидов. 7 февраля 1996 г. НАСА запустило аппарат "NEAR" (Near Earth Asteroid Rendezvous), который 27 июня 1997 г., по пути к астероиду Эрос, исследовал с пролетной траектории астероид Матильду.
m=2·10¹⁷кг, d=61 км, P=418 ч, T=4.31 год, a=2.645 а.е., e=0.266, i=6.7^o.

433 Эрос.
Аппарат "NEAR" должен 9 января 1999г. сблизиться с Эросом и выйти на орбиту вокруг него с минимальной высотой 24 км над поверхностью.
m=5·10¹⁵кг, d=41x15x14 км, P=5.270 ч, T=1.76 год, a=1.458 а.е., e=0.223, i=10.8^o.

951 Гаспра.
Изображения поверхности получены межпланетной станцией "Галилео" 29 октября 1991 г.
m=10¹⁶ кг, d=19x12x11 км, P=7.042 ч, T=3.29 год, a=2.210 а.е., e=0.146, i=5.1^o.

1566 Икарус.
Его высокоэксцентричная орбита пересекает орбиту Земли.
m=10¹² кг, d=1.4 км, P=2.273 ч, T=1.12 год, a=1.078 а.е., e=0.827, i=23.0^o.

1620 Географ.
К этому астероиду был запланирован подлет межпланетного аппарата НАСА "Клементина", но ошибка компьютера нарушила выполнение этого плана.
m=4·10¹² кг, d=2.0 км, P=5.222 ч, T=1.39 год, a=1.244 а.е., e=0.335, i=13.3^o.

1862 Аполлон.
Его орбита пересекает орбиту Земли.
m=2·10¹² кг, d=1.6 км, P=3.063 ч, T=1.81 год, a=1.486 а.е., e=0.566, i=6.4^o.

2060 Хирон.
Движется по хаотической эксцентричной орбите между Сатурном и Ураном. В 1995 г., приближаясь к перигелию, который он прошел 14 февраля 1996 г., проявил себя как комета.
m=4·10¹⁸ кг, d=180 км, P=5.9 ч, T=50.7 год, a=13.699 а.е., e=0.383, i=6.9^o.

2530 Шипка.
В октябре 2008 г. намечен пролет рядом с этим астероидом межпланетного аппарата "Розетта" по пути к комете Виртанена.
T=5.25 год, a= 3.020 а.е., e=0.123, i=10.1^o.

3840 Мимистробель.
В сентябре 2006 г. планируется пролет рядом с ним межпланетного аппарата "Розетта".
T=3.38 год, a=2.250 а.е., e=0.082, i=3.9^o.

4179 Тутатис.
Сближающийся с Землей астероид; вероятно, двойной. Судя по радарным измерениям в Аресибо и Голдстоуне, состоит из соприкасающихся (?) объектов диаметром 2.5 и 1.5км.
m=5·10¹³кг, d=4.6x2.4x1.9 км, T=1.10 год, a=0.921 а.е., e=0.634, i=0.5^o.

4769 Касталия.
Сближающийся с Землей астероид, имеющий форму земляного ореха; диаметр каждой половинки ca.0.75 км. Радарное изображение получено в Аресибо.
m=5·10¹¹кг, d=1.8x0.8 км, T=0.41 год, a=0.550 а.е., e=0.483, i=8.9^o.

---

---

Март 1998