Примечание IV. Высказанный в предыдущем примечании довод отчасти приводит нас к вопросу, который, по-видимому, требует пересмотра, а именно к вопросу о происхождении малых планет или планетоидов. Согласно гипотезе Ольберса в том виде, в каком она была им предложена, разрыв предполагаемой планеты между Марсом и Юпитером должен был произойти в недалеком прошлом, а это заключение оказывается недопустимым вследствие того открытия, что такой точки пересечения орбит планетоидов, какую требует гипотеза, вовсе не существует. Расследование того вопроса, существовало ли прежде большее приближение к подобной точке пересечения, чем теперь, дало отрицательный ответ, и в настоящее время считается, что эта гипотеза должна быть отвергнута. Тем не менее допускается, что пертурбации, происходящие от взаимодействия самих планетоидов друг на друга, были бы достаточны, чтобы в течение нескольких миллионов лет уничтожить все следы места пересечения их орбит, если оно когда-либо существовало. Но если мы это допустим, то почему же гипотеза должна быть отвергнута? Принимая во внимание общепринятую продолжительность существования Солнечной системы, мы не видим, почему промежуток времени в несколько миллионов лет может представить затруднение. Взрыв мог произойти как десять миллионов лет тому назад, так и в более близкий нам период. А кто допустит это, тот должен согласиться, что вероятность гипотезы должна быть оценена по другим данным.
Прежде чем приступить к более подробному обсуждению, посмотрим, что можно заключить из истории открытия планетоидов и из данных относительно размеров тех из них, которые были открыты в позднейшее время. В 1878 г. проф. Ньюкомб, рассуждая о преобладании доказательств в пользу того мнения, что число и величина планетоидов ограниченны, говорил, что "вновь открытые планетоиды не кажутся в общем гораздо мельче открытых десять лет тому назад"; и дальше, что "открытия новых планетоидов, по всей вероятности, будут происходить реже и реже, прежде чем еще сотня их будет открыта". Если мы рассмотрим таблицы, заключающиеся в только что выпущенном четвертом издании "Описательной астрономии" Чемберса (т. I), то увидим, что средняя величина планетоидов, открытых в 1868 г. (год, избранный Ньюкомбом для сравнения), равняется 11,56, тогда как средняя величина планетоидов, открытых в 1888 г., равняется 12,43. Далее, заметим, что хотя после того, как писал проф. Ньюкомб, открыто уже более девяноста планетоидов, тем не менее новые открытия их ни в каком случае не сделались реже: в 1888 г. было прибавлено к списку еще десять планетоидов; следовательно, количество открываемых планетоидов осталось приблизительно такое же, как в предыдущие десять лет. Итак, если бы указания, сделанные проф. Ньюкомбом, оправдались, то можно было бы предположить, что число планетоидов ограниченно, в противном же случае мы можем заключить, что число их неограниченно. Вполне справедливым кажется тот вывод, что эти планетоиды считаются не сотнями, а тысячами, что более сильные телескопы будут продолжать открывать планеты еще меньших размеров и что прибавление к списку их прекратится лишь тогда, когда вследствие ничтожных размеров они станут невидимы.
Приступая теперь к тщательной оценке двух гипотез относительно генезиса этих многочисленных тел, я могу прежде всего заметить, что Лаплас, может быть, и не предложил бы своей гипотезы, если бы знал, что вместо четырех подобных тел их существуют сотни, если не тысячи. Предположение, что они произошли вследствие распадения туманного кольца на многочисленные мелкие части, вместо того чтобы стянуться в одну массу, может быть, в таком случае не показалось бы ему столь вероятным Оно показалось бы ему еще менее вероятным, если бы он знал все то, что с тех пор было открыто о громадном различии орбит по их величине, по их разнообразному и часто большому эксцентриситету и по их разнообразным и часто значительным наклонениям Рассмотрим эти, а также и другие их особенности.
1) Разность средних расстояний наиболее далеких и наименее далеких планетоидов измеряется в 200 миллионов миль, так что вся орбита Земли могла бы поместиться в пределах занимаемого ими пояса и осталось бы еще по 7 миллионов миль с каждой стороны, к этому надо еще прибавить, что самое обширное пространство, в котором встречаются планетоиды, равняется поясу в 270 миллионов миль. Если бы ширина колец, из которых образовались Меркурий, Венера и Земля, равнялась бы одной шестой наименьшей ширины этого пояса или одной девятой наибольшей, то они слились бы туманных колец вовсе не было бы, а был бы сплошной диск. Так как один из планетоидов захватывает орбиту Марса, то из этого следует, что туманное кольцо, из которого образовались планетоиды, должно было походить на кольцо, из которого образовался Марс. Как же это предположение согласуется с гипотезой туманных масс? 2) Обыкновенно предполагают, что различные части туманного кольца имеют одинаковую угловую скорость. Хотя это предположение, может быть, и не вполне верно, все-таки оно вернее, чем предположение, что внутренняя часть кольца имеет угловую скорость, приблизительно в три раза большую, чем угловая скорость наружной части, а между тем оно-то и принимается. Период обращения Туле равняется 8,8 года, а период обращения Медузы З,1 года. 3) Эксцентриситет орбиты Юпитера = 0,04816, а эксцентриситет орбиты Марса = 0,09311. Если брать при вычислении не отдельные планетоиды, а группы первых открытых планетоидов и последних, получится, что средний эксцентриситет этих скоплений в три раза больше эксцентриситета Юпитера и в полтора раза больше эксцентриситета Марса, если же сравнивать эксцентриситеты отдельных членов группы, то некоторые из них в тридцать пять раз больше других. Каким образом могли получиться в этом туманном поясе, из которого, как предполагают, образовались планетоиды, эксцентриситеты, так сильно отличающиеся как один от другого, так и от эксцентриситетов соседних планет? 4) То же самое можно спросить и относительно наклонений орбит. Среднее наклонение орбит планетоидов в четыре раза больше наклонения орбиты Марса и в шесть раз больше наклонения орбиты Юпитера, а между орбитами самих планетоидов наклонение одних в пятьдесят раз больше наклонения других. Как объяснить все эти различия гипотезой происхождения планетоидов из туманного кольца5 5) Еще гораздо труднее ответить на вопрос, каким же образом могли существовать вместе чрезвычайно различные эксцентриситеты и наклонения, раньше чем были разъединены части туманного кольца, и каким образом они продолжали существовать после разъединения? Если бы все большие эксцентриситеты были обнаружены в тех членах группы, какие находятся на окраинах ее, а малые эксцентриситеты - во внутренних ее членах, и если бы наклонения были распределены так что орбиты с большим наклонением принадлежали бы к одной части группы, а орбиты с небольшим наклонением к другой части группы то трудность объяснения не была бы еще непреодолимою. Но на самом деле не так орбиты с различными наклонениями перемешаны, и в их распространении не наблюдается никакой правильности. Итак, возвращаясь к туманному кольцу, мы задаемся во просом каким образом случилось, что каждая часть туманной материи давшая начало отдельному планетоиду сгустившись и потом отделившись, получила движение вокруг Солнца столь отличающегося своим эксцентриситетом и наклонением от движений своих соседей? Затем является еще вопрос каким образом удалось такой части туманного кольца уплотнившейся в планетоид, пробить себе дорогу через все различно движущиеся подобные же массы туманной материи и сохранить свою индивидуальность? Мне кажется, что нельзя даже и представить себе ответа на эти вопросы. Обратимся теперь к другой гипотезе. Во время пересмотра предыдущего опыта и подготовки к новому изданию вышедшего в 1883 г тома, в котором помещен этот опыт, мне явилась мысль, что изучение распределений и движений планетоидов должно бы несколько уяснить их происхождение. Если, как предполагал Ольберс, они явились вследствие разрыва планеты, когда-то вращавшейся в области, занимаемой ими теперь, то заключения будут таковы. Во-первых, осколки должны быть наиболее обильны в пространстве, ближайшем к первоначальной орбите самой планеты, и менее обильны в отдалении от нее. Во-вторых, больших осколков должно быть сравнительно мало, тогда как число мелких осколков должно увеличиваться по мере уменьшения их размера; в-третьих, так как некоторые из меньших осколков должны были быть отброшены дальше, чем большие, то наибольшее уклонение в среднем расстоянии от среднего расстояния первоначальной планеты окажется у самых мелких членов этого скопления, и, в-четвертых, у этих самых мелких членов будут орбиты, наиболее отличающиеся от остальных по эксцентриситету и по наклонению. В четвертом издании сочинения Чемберса "Руководство описательной и практической астрономии" (первый том которого лишь недавно был выпущен) находится список элементов (взятый из Берлинского Астрономического ежегодника за 1890 г ), всех малых планет (числом 281), какие были открыты до конца 1888 г. Видимая светимость, выраженная соответствующими звездными величинами, служит единственным указанием вероятного сравнительного размера громадного большинства планетоидов исключение составляют только некоторые из первых открытых планетоидов. Теперь рассмотрим по порядку каждый пункт 1) Между 2,50 и 2,80 (принимая среднее расстояние Земли от Солнца) есть пространство, в котором планетоиды встречаются в наибольшем изобилии. Среднее между этими крайними пределами, 2,65, приблизительно то же, что среднее расстояний четырех наибольших таких тел, открытых прежде других, которое доходит до 2,64. Имеем ли мы основание сказать, что большее скопление планетоидов в этих границах (что, однако, составляет несколько меньшее расстояние, чем то, какое, по эмпирическому закону Боде, приписывается первоначальной планете) в противоположность остальным, далеко друг от друга разбросанным и сравнительно немногим планетоидам, расстояния которых немного больше 2 или 3, представляет факт, согласующийся с рассматриваемой нами гипотезой {Здесь можно заметить (хотя главное значение этого будет обсуждаться в следующем примечании), что среднее промежуточное расстояние позднее открытых планетоидов несколько больше, чем расстояние раньше открытых, и доходит до 2,61 для э от 1 до 35 и 2,80 для э от 211 до 245. Я обязан этим наблюдением Линну, внимание которого было обращено на это во время проверки изложенных мною здесь положений для того, чтобы включить сюда и позднейшие открытия, сделанные после того, как абзац этот был написан.} (2) Всякая таблица видимых величин планетоидов наглядно показывает, насколько число меньших членов скопления превосходит число тех, которые сравнительно велики, и с каждым годом такое различие в числе крупных и мелких планетоидов становится все заметнее. Только один из них (Веста) превосходит по яркости звезду седьмой величины, тогда как другой (Церера) находится между седьмою и восьмою величиною, а третий (Паллада) выше восьмой, но между восьмою и девятою насчитывается их шесть, между девятою и десятою двадцать, между десятою и одиннадцатою пятьдесят пять, ниже одиннадцатой величины известно гораздо большее число, а в действительности число их, вероятно, еще гораздо значительнее, мы не можем сомневаться в этом, если сообразим, как трудно найти те чрезвычайно неясные члены группы, разглядеть которые возможно лишь в самые сильные телескопы. (3) Такого же рода доказательство дает нам приблизительное сопоставление их средних расстояний. Из 13 наибольших планетоидов, видимая яркость которых превосходит яркость звезды 9,5 величины, ни у одного среднее расстояние не превышает 3 - Планетоидов, величина которых, по крайней мере, 9,5 и меньше 10, насчитывается 15, и из них только у одного среднее расстояние превышает 3 Планетоидов, величина которых между 10 и 10,5, - 17, и из них также только у одного среднее расстояние превышает 3 В следующей группе 37 планетоидов, и из них 5 имеют такое большое среднее расстояние. В следующей группе из 48 планетоидов 12 с таким средним расстоянием, в следующей из 47 их 13. Из планетоидов двенадцатой величины и слабее открыто 72, и из тех, орбиты которых были вычислены, не менее 23 имеют среднее расстояние, превышающее 3 сравнительно со средним расстоянием Земли. Из этого очевидно, до какой степени неустановившийся характер имеют слабейшие члены той обширной семьи, с которою мы имеем дело. (4) Для пояснения следующего пункта можно заметить, что из числа тех планетоидов, размер которых был приблизительно вычислен, орбиты двух наибольших, Весты и Цереры, имеют эксцентриситет, колеблющийся в пределах между 0,05 и 0,10, тогда как орбиты двух наименьших, Мениппы и Евы, имеют эксцентриситет, колеблющийся между 0,20 и 0,25, между 0,30 и 0,35. Затем между планетоидами, открытыми в более недавнее время, имеющими такие малые диаметры, что измерение их оказалось невозможным, мы находим чрезвычайно неустановившиеся, Гильду и Туле, со средними расстояниями в 3,97 и 4,25, Этра с такою эксцентрическою орбитою, что она пересекает орбиту Марса и Медузы, имеющую наименьшее среднее расстояние от Солнца. (5) При сравнении средних эксцентриситетов орбит планетоидов, сгруппированных по их уменьшающимся размерам, не получается никаких очень определенных результатов, за исключением того, что семь планетоидов Полигимния, Аталанта, Евридика, Этра, Ева, Андромаха и Евдора, имеющие наибольшие эксцентриситеты (колеблющиеся между 0,30 и 0,38), - все принадлежат к разряду меньших звездных величин. При рассмотрении наклонений орбит мы также не встречаем очевидного подтверждения, так как сильно наклоненные орбиты встречаются у меньших планетоидов, по-видимому, не в большей пропорции, чем у других. Но дальнейшее обсуждение этого вопроса показывает, что существует два пути, могущие повести к неправильности этих последних сравнений Один состоит в том, что наклонения измеряются от плоскости эклиптики вместо того, чтобы быть измеренными от плоскости орбиты предполагаемой планеты Другой, более важный, заключается в том, что поиски планетоидов, естественно, производились в том сравнительно узком поясе, внутри которого находится большинство их орбит, и что, следовательно, те, у которых орбиты имеют наибольшие наклонения, могли легко остаться незамеченными, особенно если они к тому же принадлежат к числу наименьших планетоидов Кроме того, принимая во внимание общее отношение, существующее между наклонением орбит планетоидов и их эксцентриситетами, кажется вероятным, что между орбитами этих еще не открытых планетоидов многие чрезвычайно эксцентричны. Сознавая всю недостаточность доказательства, мне тем не менее кажется, что оно много говорит в пользу верности гипотезы Ольберса и совершенно не согласуется с гипотезой Лапласа. Я не должен упустить из вида еще замечательный факт относительно планетоидов, открытый Д'Аррестом, а именно "Если бы представить себе их орбиты в виде колец из какого-нибудь твердого вещества, то кольца эти оказались бы так перепутаны между собою, что можно было бы, приподнявши одно из них, поднять и все остальные", факт этот не находится в согласии с гипотезой Лапласа, которая предполагает большую или меньшую концентрацию, но находится в полном согласии с гипотезой взорванной планеты.
