Можно оценить, изучая статистику открытий, какая доля астероидов, находящихся на данном расстоянии от Солнца, еще случайно не открыта. В общем, мы приходим к тому заключению, что астероидов ярче 9-й абсолютной звездной величины всего имеется 530. Число астероидов более слабых увеличивается примерно в 2,7 раза при ослаблении их яркости в 2 1/2 раза. С помощью наибольшего в мире телескопа, если бы его можно было целиком занять ловлей малых планет, можно было бы выловить их 30-40 тысяч. Число еще более маленьких и слабых астероидов, может быть, доходит до сотен тысяч, а астероидов до 1 км диаметром, по подсчету С. В. Орлова, должно быть около 250 миллионов, но они очень мало добавляют к их общей массе, которая по всем данным не превосходит даже массы Луны.
Все это чудовищно большое число планеток движется по всевозможным орбитам между Юпитером и Марсом, и пути их переплелись настолько, что если бы мы сделали проволочную модель их орбит в виде колец, то ни одного кольца нельзя было бы вынуть из модели, не потянув за собой все остальные.
Быстрый рост числа вновь открываемых астероидов приводит в ужас вычислителей - тех скромных неутомимых тружеников, которые взяли на себя задачу вычислять орбиты и эфемериды «карманных планет». Главная забота и труд состоят в вычислении возмущений в движении астероидов. Они, особенно некоторые, как на зло, близки к Юпитеру, который своей огромной массой производит наибольшие возмущения. Благодаря ему орбиты многих малых планет изменяются так быстро и сильно, что без постоянного их исправления планеты рискуют снова затеряться среди бесчисленных слабых звезд. Не хватает уже квалифицированных рабочих рук, а если хотите - и глаз, для постоянного их наблюдения и постоянного учета возмущений. Малые планеты специально обслуживаются двумя-тремя большими астрономическими институтами, среди которых выделяется ленинградский Институт теоретической астрономии Академии наук СССР. Стали было поговаривать о том, чтобы установить приблизительно орбиты астероидов, а затем следить лишь за наиболее интересными из них, за всеми же - «не угонишься». Но тут, к счастью, изобрели быстродействующие электронные счетные машины и вычисления очень ускорились и облегчились. Институт теоретической астрономии в Ленинграде разработал особые способы для быстрого и точного учета возмущений. Опираясь на его расчеты, наблюдения малых планет ведут в ряде стран.
Было бы, однако, неверно думать, что открытие астероидов не приносит нам ничего, кроме бесполезных забот. Существование целого кольца астероидов в Солнечной системе уже само по себе очень интересно и существенно для выяснения прошлого и будущего планет. Проблема астероидов, оказывается, связана и с загадкой происхождения комет и тех камней (метеоритов), которые из межпланетного пространства падают на Землю. Орбиты малых планет и их возмущения поставили перед астрономами-теоретиками ряд новых и трудных задач, из которых многие были блестяще разрешены и получили применение и в других областях науки, в частности, в физике при изучении движения электронов в атоме.
Рис. 66. Орбита астероида Гидальго очень вытянута и не отличается от орбит короткопериодических комет
Наблюденные возмущения в движении многих астероидов помогли определить массы больших планет. Наконец, наблюдатели были очень заинтересованы новыми открытиями и для ловли планет старательно совершенствовали свои инструменты и методы наблюдения. В частности, необходимость искать слабые планеты среди слабых же звезд ускорила составление точных звездных карт, применения которых бесчисленны. Малые планеты позволили с наибольшей точностью установить расстояние от Земли до Солнца. Учтем это и без усмешки над усилиями астрономов, труды которых напоминают насмешникам софизм о всемогуществе творца (Как известно, софизм о всемогуществе творца состоит в вопросе: может ли творец, если он всемогущ, создать такой камень, который бы он сам не мог сдвинуть? )), ограничимся знакомством с наиболее удивительными из семьи этих удивительных планет.
Орбиты астероидов, носящихся преимущественно между орбитами Марса и Юпитера, часто отличаются от орбит больших планет сильными наклонами к эклиптике и большой вытянутостью (большим эксцентриситетом). У астероидов наклоны доходят до 43° (у Гидальго), а эксцентриситет - до 0,65 (у него же). Особенно много таких сильно наклоненных и крайне вытянутых орбит открыто за последнее время преимущественно у мелких астероидов. В этом отношении орбиты астероидов представляют промежуточное звено между почти круговыми орбитами больших планет и очень вытянутыми орбитами комет. У Гидальго и у некоторых других астероидов орбита вытянута даже больше, чем у ряда комет.
Наши ближайшие соседи
Особенный интерес представляют для нас астероиды, подходящие в перигелии к Солнцу ближе, чем Марс. Первым среди них, и долгое время единственным, был Эрос (или Эрот), открытый в 1898 г. Когда Земля и Эрос находятся одновременно в точках наибольшего сближения их орбит, их разделяет расстояние всего лишь в 22 миллиона км, т. е. в 2 1/2 раза меньшее минимального расстояния между Землей и Марсом. В это время положение Эроса среди звезд при наблюдении с противоположных точек Земли отличается почти на целую минуту дуги. Зная диаметр Земли и измерив эту разность в его видимом положении на небе, можно подсчитать точно расстояние Эроса от Земли в километрах. Но, поскольку его орбита известна, это расстояние можно выразить в единицах расстояния от Земли до Солнца, и сравнение этих двух величин даст нам тогда в километрах расстояние от Земли до Солнца. Расстояние от Земли до Солнца - это единица того масштаба, которым мы измеряем расстояния во Вселенной, и потому наблюдения Эроса для нас крайне ценны. В 1952 г. была закончена обработка множества наблюдений над последним приближением Эроса к Земле в 1931 г. (наибольшие сближения повторяются через несколько десятков лет). В результате расстояние от Земли до Солнца было найдено равным 149 504 000 км с возможной ошибкой 17000 км, или 0,01%.
Правда, у нас есть много способов для уточнения величины нашей единицы масштаба, нашего астрономического «метра», но Эрос позволяет определить его с достаточно высокой точностью.
Поперечник Эроса составляет около 25 км, и при наибольшем сближении с Землей, находясь в перигелии, Эрос светит, как звезда 7,2 величины, так что виден даже в театральный бинокль. Удаляясь от Земли, он ослабевает. Обычно он виден, как светило 11-12-й звездной величины, а в афелии, находясь за орбитой Марса, он еще слабее.
По странной случайности Эрос привлекает исключительное внимание еще и в другом отношении - необычайными колебаниями блеска. В 1900 г. за 79 минут он на глазах пораженного этим наблюдателя, следившего за ним, ослабел в 4 раза (на 1,5 звездной величины). В течение последующих часов он опять разгорелся до прежнего блеска и затем снова стал угасать. Обнаружилось, что колебания блеска были периодичны, и за 5 час. 16 мин. он дважды достигал максимума и дважды опускался к минимуму. Едва успели к этому присмотреться, как колебания блеска стали затухать и через несколько месяцев совершенно исчезли.
В следующих своих сближениях с Землей Эрос то не менял блеска, то менял его едва заметно, то опять с прежней большой амплитудой. Тайна вокруг Эроса сгущалась и заставила ломать голову над его загадочным поведением.
В конце концов стали склоняться к мысли о том, что Эрос имеет форму огурца, сигары или высокого и узкого бочонка, к тому же покрытого темными .и светлыми пятнами. Взаимное положение Земли и Эроса меняется. Когда ось вращения этого бочонка, перпендикулярная к его длине, направлена к нам, то мы видим его постоянно во всю длину, поэтому видимая, отражающая солнечный свет поверхность велика и постоянна. Тогда и блеск Эроса велик и постоянен. Когда мы находимся в плоскости экватора этой уродливой планетки, она поворачивается к нам то своим длинным боком, то «дном», и тогда блеск меняется сильнее всего. Чаще же всего мы находимся лишь вблизи его экваториальной плоскости, и тогда частично видим бока, частично «дно», и блеск меняется, но не так сильно.