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.
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.
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.
В 1931 г., во время наибольшего его сближения с Землей, в большой телескоп разглядели диск Эроса и обнаружили изменения его формы — он казался то круглым, то продолговатым. Его толщину оценили в 6 км и длину в 22 км, а также нашли, что он вращается вокруг оси в ту же сторону, что и большие планеты. В 1938 г. Земля проходила через экваториальную плоскость Эроса, и ожидавшиеся большие колебания блеска действительно наблюдались проф. В. П. Цесевичем и другими наблюдателями.
Мы уже упоминали, что и другие астероиды несколько колеблются в блеске, обнаруживая свою обломочную форму и пятнистость поверхности, но среди них Эрос, по-видимому, наиболее отличается от шара.
Почти 35 лет прошло, прежде чем был открыт другой астероид, у которого, так же как и у Эроса, перигелий находится ближе к Солнцу, чем орбита Марса. Он и другие астероиды, подходя очень близко к Земле, вследствие перспективы движутся среди звезд особенно быстро, как иные кометы, и даже быстрее, хотя в пространстве их скорость невелика. Поэтому из осторожности первое время после открытия такого рода светило называют «объектом», например «объект Иванова», если его открыл Иванов. Только после окончательного выяснения того, что открыта действительно малая планета, она получает настоящее имя и перестает называться неопределенным и, я бы сказал, даже несколько «обидным» словом «объект».
Объект, открытый в 1932 г. и названный впоследствии Амором (или Амуром), оказался астероидом, пересекающим орбиту Марса и подходящим иногда к Земле на 1/10 астрономической единицы. Его наблюдали затем еще в 1940 и в 1948 гг.
В том же 1932 г. открыли Аполлон, который подходит к Земле еще ближе, чем Эрос и Амор. Период его обращения меньше, чем у Марса, всего лишь 1,8 года, — первый случай такого рода, встреченный в семье астероидов. Он пересекает орбиты Земли и Венеры, в то время как его афелий лежит за орбитой Марса! Открытый в дни наибольшего сближения с Землей, он прошел на расстоянии всего лишь вЗ миллиона км, т. е. в семь раз ближе, чем Эрос; быстро удалившись от Земли, этот планетный карлик перестал быть видимым.
Когда мы говорим о пересечении орбит астероидов с земной орбитой, то не надо понимать это буквально. Если бы это было так, то Земля и астероид могли бы, конечно, когда-нибудь столкнуться.
Во всех таких случаях орбиты астероидов наклонны к эклиптике и пересекают собственно плоскость эклиптики, но не самую орбиту Земли. Пересечение же самих орбит получается лишь в плане, т. е. на чертеже — в проекции на плоскость.
На чертеже орбита астероида иногда кажется пересекающейся с орбитой Земли, но на самом деле астероид находится тут гораздо выше или гораздо ниже плоскости чертежа, т. е. плоскости эклиптики. В мировом пространстве слишком много свободного места, и в нем столкнуться почти невозможно!..
Объект, открытый в 1936 г., также оказался астероидом и получил имя Адонис, а объект, открытый в 1937 г., числится теперь, как астероид Гермес. Перигелии обеих плакеток лежат к Солнцу опять-таки ближе, чем орбита Венеры, и орбиты их также чрезвычайно вытянуты.
В 1949 г. была открыта планетка, названная Икаром за свое «предерзостное» приближение к Солнцу в перигелии. В афелии Икар входит в область, нормальную для астероидов, а в перигелии подходит к Солнцу ближе, чем Меркурий, оказываясь к Солнцу в пять раз ближе и нагреваясь им в 25 раз сильнее, чем Земля.
В таком пекле, каким является для Икара перигелий, его поверхность накаляется, может быть, до того, что даже начинает немного светиться собственным светом.
У древних греков был миф о том, как Икар захотел летать и изготовил себе крылья из перьев, скрепленных воском. Но он неосторожно приблизился на своих крыльях к Солнцу и солнечный жар растопил воск на крыльях. Икар рухнул с высоты и погиб, наказанный за свою дерзость. Надеемся, что ничего подобного с астероидом Икаром не случится, по крайней мере, до того, как мы сможем лучше проследить за его движением. К этому есть все основания, так как эта планетка состоит, конечно, не из воска, а, вероятно, из каменных пород.