4. Малые тела

4.1. ОБЗОР И КЛАССИФИКАЦИЯ

К малым телам относятся астероиды, кометы и метеорные тела (вплоть до ненаблюдаемых частиц). В своем исследовании мы обратимся к малым телам потому, что они содержат много важной информации о ранних стадиях эволюции Солнечной системы. Кроме того, первоначальное (планетезимальное) состояние, которое привело к образованию планет и спутников, должно было быть подобным (по крайней мере в некоторых отношениях) наблюдаемому в настоящее время динамическому состоянию малых тел, и поэтому, изучая последнее, можно многое узнать о первом.

В системах спутников могут иметься тела, соответствующие астероидам и метеорным телам, а возможно даже и кометам, но о о них ничего не известно, поскольку их невозможно наблюдать. Единственным исключением являются кольца Сатурна, которые, как известно, состоят из весьма малых тел (см. разд. 18.6).

В планетной системе орбиты практически всех наблюдаемых малых тел находятся, по крайней мере частично, внутри орбиты Юпитера. Однако нет оснований считать, что не существует множества ненаблюдаемых малых тел, орбиты которых находятся за пределами орбиты Юпитера.

Существует большой разрыв, достигающий двух порядков величины, между массами наименьших планет — Меркурия с массой и Луны (которая, по-видимому, является захваченной планетой) с с одной стороны, и наибольших «малых тел» (астероиды Церера с и Паллада с другой [371]. Распределение по массам наблюдаемых астероидов оказывается сравнительно непрерывным в пределах десяти порядков величины вплоть до Адониса и Гермеса с вероятно, распространяется на ненаблюдаемые астероиды вплоть до тех, которые можно назвать астероидными зернами. Об этих последних группах мы знаем очень мало. Космический аппарат «Пионер-10» при полете к Юпитеру прошел через

пояс астероидов, но при этом ни детектор микрометеоритов, ни оптический детектор астероидов и метеоритов не зарегистрировали какого-либо увеличения концентрации частиц в диапазоне размеров от до 0,15 см. Однако в поясе астероидов отмечалось значительное увеличение числа более крупных частиц (0,15 — 1,5 см) [245, 382].

Термин «метеорное тело» первоначально применялся к телу, движущемуся в космическом пространстве, которое после входа в атмосферу Земли вызывало явление, называемое метеором, а в редких случаях могло быть найдено на поверхности в виде метеорита. Но теперь этим термином обозначают любую небольшую частицу вещества, движущуюся в космическом пространстве.

В отличие от метеорных тел кометы имеют диффузную область, или кому, и, по крайней мере на некоторой части своих орбит, пылевой и плазменный хвосты. Очень часто, но не всегда, у комет наблюдается одно или более ядер. Массы комет известны не очень точно, но, по-видимому, они лежат в том же диапазоне, что и массы небольших астероидов ().

Орбиты астероидов, комет и метеорных тел частично проходят в одной и той же области межпланетного пространства, но занимают совершенно различные области в фазовом пространстве скоростей. Орбитальное движение этих тел можно описать тремя параметрами: большой полуосью а, эксцентриситетом и наклонением Как было показано в гл. 3, а — мера среднего расстояния от центрального тела, мера радиальных колебаний и мера осевых колебаний около среднего расстояния.

Орбитальные данные почти для 1800 астероидов приведены в «Эфемеридах малых планет». Недавно «Паломар-Лейденский обзор» добавил к ним 2000 новых орбит астероидов [219]. Данные об орбитах комет можно найти в «Каталоге кометных орбит» [341].

Если классифицировать малые тела по значениям то найдем, что почти все они принадлежат к одному из шести семейств (рис. 4.3.3, 4.4.1 и 4.6.1), три из которых являются большими, а три — малыми. К трем большим семействам относятся:

1) главный пояс астероидов:

2) короткопериодические кометы и метеорные тела (включая астероиды группы Аполлона — Амура):

3) долгопериодические кометы и метеорные тела:

К трем малым семействам относятся:

4) Троянцы (захваченные Юпитером и колеблющиеся относительно его передней и задней лагранжевых точек либрации:

5) астероиды группы Гильды:

6) астероиды группы Венгрии:

Последние три группы астероидов не находятся в главном поясе. Причина выбора в качестве его границы станет понятной в гл. 17. Выбор границы между короткопериодическими и долгопериодическими кометами определяется семантикой. Обычно граница в списках комет принимается равной лет, что соответствует значению а для метеорных тел лет Нами выбрано промежуточное значение, равное 15 а. Для орбит с эксцентриситетом 0,95 радиус перигелия равен 0,75 а.