т. е. за то время, когда Юпитер сделает два оборота вокруг Солнца, группа Гильды успевает сделать ровно три.
Из рис. 6 видпо, что в точках при значениях п= 600", 750", 900", в которых отношения п к п-ю составляют соответственно 2:1, 5:2, 3:1, астероидов практически нет. Могучий Юпитер за время существования пояса астероидов "снял" астероиды с этих "запрещенных" орбит и "пересадил" на другие, более устойчивые.
Поразительно, что Кирквуд открыл люки еще в 1866 году, когда были известны всего лишь 88 астероидов. За сто с лишним лет после этого были обнаружены тысячи новых астероидов, но закономерность, установленная Кирквудом, сохранилась.
В тех случаях, когда значения среднесуточных движений небесных тел относятся друг к другу как простые целые числа, например 2 : 3, 1 :2и т. д., их орбиты называются соизмеримыми. Оказывается, в Солнечной системе наблюдается большое количество таких соизмеримостей. Например, значения среднесуточных движений Юпитера и Сатурна относятся как 2:5, Плутона и Нептуна - как 3:2.
Расположение астероидных люков регламентируется Юпитером - ближайшей планетой-гигантом. А вот, любопытно, какие порядки установлены в пространстве между орбитами двух планет-гигантов - Юпитера и Сатурна?
Представим себе, что в этой области тоже образовался пояс астероидов, причем все члены пояса равноправны и равномерно распределены в указанном пространстве. Какова была бы судьба такого пояса? Оказывается, в очень короткий срок разыгралась бы космическая драма. Планеты-гиганты, "не договорившись" между собой) выбросили бы 85% всех астероидов из общей зоны своего влияния уже за 6000 лет1 Срок по астрономическим меркам чудовищно короткий.
Могли бы сохраниться лишь две группы астероидов, расположенных на расстояниях от Солнца 6,8 и 7,5 астрономической единицы. Первая группа соответствует соиз-моримостям среднесуточных движений Юпитера и Сатурна, т. е. 3 :2и3: 5, а вторая - соизмеримостям 7 : 4 и 7: 10. В данном случае эти соизмеримости соответствуют устойчивым орбитам астероидов, сумевших удовлетворить "амбициям" и Юпитера, и Сатурна,
его орбиту, "играя" между собой в пинг-понг Сначала Венера делится с астероидом энергией, улучшая соизмеримость с Землей, затем Земля возвращает долг вс/ктщ-вости, улучшая соизмеримость с Венерой.
Мало того, исследования привели к следующему поразительному выводу: если бы в пространстве между орбитами Юпитера и Сатур^а существовали астероиды с массами Земли, Марса или Венеры, то всего через несколько тысяч лет (1) они были бы выброшены за пределы этого пространства. Вот какие гигантские возможности таят в себе большие планеты. Именно они формируют стратегию сущестьования более мелких тел Солнечной системы.
41 год назад был открыт астероид Торо, и с тех пор после каждого очередного успешного наблюдения он обрастал массой удивительных подробностей. В 1972 году было обнаружено, что Земля, Венера и Торо "небезразличны" друг другу, поскольку астероид близко подходит к обеим планетам. Перигелий его орбиты располагается между орбитами Земли и Венеры, а афелий чуть дальше орбиты Марса.
Размеры орбит Торо, Венеры и Земли таковы, что за то время, пока астероид сделает 5 оборотов вокруг Солнца, наша планета их сделает 8, а Венера ~ целых 13. Соизмеримости 5:8 движения Торо с движением Земли должно было бы соответствовать среднесуточное движение га = 2217,62^, а соизмеримости с движением Венеры 5 : 13 - га=2218,3-Г.
Однако величина п у Торо меняется за 100 лет от 2315,0^ до 2222,0^. Оказывается, планеты раскачивают 'лп
Посмотрите, какие удивительные кружева рисует природа, если траекторию астероида спроецировать на плоскость эклиптики в системе координат, вращающейся с Землей вокруг Солнца! Подобный же небесный орнамент был бы виден, если бы мы воспользовались другой системой координат, вращающейся вокруг Солнца уже с Венерой (рис. 7).
Удивительному астероиду посвятил поэтические строки А. В. Бялко - автор известной вам книги "Наша планета-Земля" (М.: Наука, 1989.-Библиотечка "Квант", вып. 29) *): Автограф Торо строг и строен И пятикратно повторен, Эскорт планет проходит строем Простор времен.
*) Советуем также познакомиться со статьей: Бялко А В Торные тропы Торо.Квант, 1983, № 12, с. 20,
Не могу удержаться, чтобы не обратить ваше внима" ние на еще один пример изящной соизмеримости. Это кольца Сатурпа.
На заре исследований столь уникальной системы всерьез рассматривался вопрос о том, что кольца - это твердые тонкие диски или даже жидкие образования. Однако вскоре было теоретически доказано, что и в том и другом случаях кольца не могли бы долго существовать. Их в очень корогкоо время разрушили бы сильные гравитационные возмущения) порожденные экваториальной частью планеты. В конце концов тонкие спектральные наблюдения колец с Земли показали, что вокруг