Дальше открытия астероидов превратились в полноводную реку. В том же 1847 году английский астроном Джон Хинд открыл сразу два новых астероида – (7) Iris (Ирида) и (8) Flora (Флора). В последующие годы темп открытий лишь возрастал. 4 октября 1857 года был открыт уже 50‑й астероид – (50) Virginia (Вирджиния). Анализ орбит новых астероидов привел к возникновению сомнений в красивой и некогда стройной гипотезе Ольберса. Французский математик Франсуа Араго отметил, что орбиты большинства новых обнаруженных астероидов не пересекаются таким образом, чтобы подтвердить гипотезу разрушения некогда единого крупного тела:
«Большое количество этих тел, известных сегодня, заставляет предположить, что существуют и другие причины их рождения. Пересечения пар орбит малых планет далеко не во всем согласуются с гипотезой Ольберса; тем не менее переплетение их орбит свидетельствует о тесной связи между многими из этих тел, и это представляет собой любопытный предмет для исследования…»
Впервые сам термин «пояс астероидов» стал появляться в научной литературе в самом начале 50‑х годов XIX века. В 1847 году в оригинале, а двумя годами позже и в английском переводе многотомного издания «Космос – проект физического описания мира» (Kosmos – Entwurf einer physischen Weltbeschreibung) немецкого географа и натуралиста Александра фон Гумбольдта есть строки:
«… и регулярное появление, примерно 13 ноября и 11 августа, падающих звезд, которые, вероятно, являются частью пояса астероидов, пересекающих орбиту Земли и движущихся с планетарной скоростью».
Другое раннее упоминание «пояса астероидов» можно найти в книге Роберта Джеймса Манна «Путеводитель по познанию небес» (A Guide to the Knowledge of the Heavens):
«Орбиты астероидов расположены в широком поясе космоса, простирающемся между крайними точками…»
Как мы видим, некогда «пустая» область между орбитами Марса и Юпитера, где искали всего лишь одну неизвестную планету, за полвека превратилась в область пространства, населенную десятками, а возможно, сотнями и тысячами небольших тел, которые впервые стали изучать как общую популяцию – некое единое целое, имеющее общую историю происхождения. Но какую?
В 1867 году, когда число открытых астероидов приблизилось к девяти десяткам, в XIII главе своей книги «Трактат о падающих звездах, огненных шарах и аэролитах [28]» (A Treatise on Shooting-Stars, Fire-Balls, and Aerolites) американский астроном Дэниел Кирквуд первым заметил интересные закономерности в распределении астероидов по большим полуосям их орбит: пустоты, или как их официально называют сейчас, люки Кирквуда.
Д. Кирквуд
«Ширина этой зоны [пояса астероидов] такова, что она содержит несколько участков, в которых периоды астероидов будут соизмеримы с периодами Юпитера. Как и в случае с возмущением кольца Сатурна внутренними спутниками, влияние Юпитера будет иметь тенденцию к образованию разрывов или пропастей в первичном кольце».
Догадавшись, что подобные «пустынные» области могут образовываться под мощным гравитационным воздействием самой массивной планеты Солнечной системы – Юпитера, он установил, что астероиды избегают орбитальных периодов, находящихся в простом целочисленном соотношении с периодом обращения самого газового гиганта вокруг Солнца. К примеру: 2:1 (на два полных оборота астероида приходится один оборот планеты), 3:2, 5:2. Сейчас таких резонансов известно намного больше, это лишь основные. Когда астероид попадает в резонанс, то достаточно быстро, по космическим меркам, гравитационное воздействие Юпитера «выбрасывает» его на другую орбиту. К вопросу внутреннего строения пояса астероидов мы еще обязательно вернемся, а сейчас перейдем ко второму, не менее важному выводу Кирквуда.
Так как гипотеза Ольберса уже плохо стыковалась с наблюдательными данными, вопрос происхождения роя астероидов вновь находился на научной повестке. Если это не разрушение чего-то единого и крупного, то что тогда? Именно Дэниел Кирквуд первым в развитие небулярной теории Канта и Лапласа о формировании Солнечной системы высказал гипотезу о том, что планеты между орбитами Марса и Юпитера никогда не существовало. Мощное гравитационное воздействие Юпитера на эту область пространства просто не дало ей возможности сформироваться из того первозданного вещества, из которого родились планеты земной группы. В этой области пространства в соответствии с правилом Тициуса – Боде, опиравшимся на красоту божественного творения, действительно могла существовать планета, но в дело вмешались физика и гравитация.
28
Аэролиты – устаревшее название метеоритов: каменных, железокаменных и железоникелевых объектов космического происхождения, выпадающих на поверхность Земли.