18.8. ОБРАЗОВАНИЕ ПОЯСА АСТЕРОИДОВ

Рассмотрим, возможно ли интерпретировать существенные особенности пояса астероидов как результат конденсации из плазмы, находящейся в состоянии частичной коротации.

Между астероидным поясом и кольцами Сатурна имеется некоторая аналогия, однако имеются различия в структуре. Эти различия следующие.

1. Пояс астероидов находится за пределом на очень большом расстоянии от него. Приливные разрушения отсутствуют и поэтому не препятствуют образованию крупных тел.

2. Пространственная плотность очень низка, поэтому столкновения происходят редко. Характерное время эволюции очень велико.

3. Зерна, образующие кольца Сатурна, не собрались в большие тела потому, что они движутся внутри предела Роша, а в поясе астероидов тела не аккрецировали в планеты вследствие очень низкой плотности.

4. Юпитер создает большое число резонансных промежутков (провалы Кирквуда), которым в кольцах Сатурна нет аналогов по причинам, рассмотренным в разд. 18.6.1.

Внешняя граница основной группы астероидов находится на расстоянии от Солнца, составляющем 2/3 расстояния Юпитера (см. рис. 4.3.3 и рис. 18.8.1). После конденсации зерна движутся по эллипсам с Поэтому зерна, образовавшиеся вне орбиты Юпитера, неоднократно пересекают его орбиту, и имеется большая вероятность того, что либо их захватит Юпитер (или струйный поток, в котором образовался Юпитер), либо их орбиты подвергнутся возмущению, вследствие чего эти зерна не будут располагаться окончательно на расстоянии, составляющем 2/3 расстояния до их места рождения. По этой причине вне расстояния, равного 2/3 от орбитального расстояния Юпитера, имеется очень мало астероидов. Это означает отсутствие реального соответствия с кольцом А системы Сатурна. Присутствие Мимаса, масса которого составляет только массы Сатурна, уменьшило интенсивность кольца А (по сравнению с кольцом В), но лишь в ограниченных пределах.

Внутренняя граница пояса астероидов определяется его «собственной гетегонной тенью» точно так же, как внутренняя граница кольца В вокруг Сатурна. Наличие очень малого числа астероидов на расстоянии, меньшем может быть аналогом очень тусклого кольца С.

18.8.1. ДЕТАЛЬНОЕ СРАВНЕНИЕ С (M, a)-ДИАГРАММОЙ

В гл. 4 приведены как так и -диаграммы астероидов (рис. 4.3.3 и 4.3.4). Поскольку теория, рассматриваемая в настоящей главе, имеет отношение к распределению массы, предпочтительнее в связи с настоящей дискуссией использовать -диаграмму. Эта диаграмма имеет еще то преимущество, что, в противоположность -диаграмме, она практически окончательна. Открытие новых астероидов может изменить -диаграмму, но благодаря тому, что новые астероиды обязательно имеют малые размеры, -диаграмма не может измениться заметным образом.

Применим к -диаграмме такой же метод обработки, какой мы использовали для диаграммы колец Сатурна (рис. 18.6.4): перевернем ее «вверх дном», уменьшим и преобразуем масштаб по оси абсцисс, сжав его на 1/3. Кроме того, нанесем на диаграмму тень Юпитера (приведенную к 2/3 его орбитального расстояния).

-диаграмма дает четкое обозначение пояса астероидов, выделяя очень резкие внутреннюю и внешнюю границы. За исключением группы Гильды, обусловленной резонансом с Юпитером,

Рис. 18.8.1. Сглаженная -диаграмма рис. 4.3.4. Распределение массы в граммах на промежуток радиального расстояния Чтобы усилить смысл логарифмической шкалы, области с высокой плотностью зачернены. Аналогично рис. 18.6.4, вверху приведена диаграмма, уменьшенная на 1/3 и перевернутая «вверх дном». Она наглядно демонстрирует эффект «гетегон-ной тени», который обусловливает внутреннюю границу пояса астероидов. Подобным образом показана тень Юпитера, которая определяет внешнюю границу пояса, а также положение Юпитера. Кроме того, отмечены провалы Кирквуда, обусловленные резонансами с Юпитером [26].

на диаграмме не имеется астероидов на расстояниях, меньших и больших так как их масса очень мала. Обратившись к рис. 18.8.1, мы видим, что внешняя граница пояса совпадает в пределах с 2/3 орбитального расстояния Юпитера. На расстоянии, почти точно равном 2/3 расстояния до внешней границы пояса, наблюдается резкое падение интенсивности (при 2,32 а. Внутренняя граница пояса (при 2,16 а. точно так же удовлетворительно совпадает с 2/3 расстояния от границы (при 3,22 а. на которой плотность резко возрастает (на нижней границе резонанса 1/2). Более неопределенным является вопрос о возможности образования теневого эффекта группой Гильды.