8.6. ПРОВАЛЫ КИРКВУДА
Интересное и удивительное явление, связанное с резонансом, обнаружено в главном поясе астероидов (см. рис. 4.3.3). Если число астероидов представить в виде функции орбитального периода или эквивалентной функции большой полуоси, то обнаружится несколько отчетливо выраженных пустых зон, так называемых провалов Кирквуда, в окрестностях периодов, соизмеримых с периодом Юпитера. Отчетливо наблюдаются провалы, соответствующие резонансам 1/2, 1/3, 2/5 и 3/7, и предполагалось также существование резонансов более высоких порядков (см. разд. 4.3).
Провалы Кирквуда привлекли к себе большое внимание, и написано множество теоретических работ о вызывающем их механизме [90, 372, 379]. Некоторые авторы утверждают, что они разработали теоретические модели, адекватно объясняющие образование этих провалов. Если попытаться извлечь основные физические свойства таких моделей из дебрей сложных математических выкладок, то объяснения окажутся неубедительными. Сомнения в адекватности моделей возникают вследствие того факта, что тогда как Тефия и Диона удерживают малые тела (Мимас и Энцелад) в резонансе 1/2, Юпитер вызывает отсутствие малых тел с соответствующим периодом. Далее, Юпитер удерживает несколько астероидов группы Гильды в резонансе 2/3, но приводит к отсутствию тел в ряде других резонансных точек главного пояса астероидов. Необходимо, чтобы любая теория провалов Кирквуда объясняла одновременно оба вида явлений резонанса.
Поскольку отсутствует ясный ответ на эти вопросы, возникает сомнение, действительно ли провалы Кирквуда вызываются резонансными явлениями того вида, которые рассматриваются в современных теориях. Как мы видели в гл. 5, есть основания полагать, что для движения комет и астероидов важны негравитационные воздействия. Поэтому возможно, что Джеффрис [232] оказывается прав, предполагая, что негравитационные воздействия (например, столкновения) существенны для понимания провалов Кирквуда. Если бы провалы были результатом гетегонных процессов, это сделало бы их более интересными с точки зрения ранней истории Солнечной системы. Можно надеяться, что полная теория образования пояса астероидов даст и полное объяснение провалов. Кирквуда.
