ются. Это привело Хираяму к идее "инвариантных" )неизменных) жлементов
астероидных орбит, которые тоже не менялись бы (или менялись медленно)
под действием планетных возмущений. Такие элементы можно было исполь-
зовать для поисков семейства астероидов. Хираяма нашел такие инвариан-
тные элементы и назвал их собственными элементами орбиты, т. е.
унаследованными астероидами от их "родителей". Конечно, при дроблении
астероидов их обломки, получив разные, о малые добавки к орбитальной
скорости, движутся по разным орбитам со слегка различными собственными
элементами. Однако эти различия не настолько велики, чтобы помешать
узнать члены семейства.
Вообще говоря, собственные элементы представляют собой кепле-
ровы элементы орбит астероидов, исправленные за вековые возмущения. У
типичных орбит собственные наклоны и эксцентриситеты почти не подвер-
жены вековым изменениям, и можно считать, что они оставались неизмен-
ными на протяжении миллиарда лет. Что касается долготы перигелия и
долготы узла, то они меняются значительно быстрее. Сосбтвенная долгота
перигелия очень медленно (со скоростью от десятков секунды до десятков
минут дуги в год), но непрерывно растет, а собственная долгота узла
убывает с той же скоростью. для тел в кольце астероидов периоды обра-
щения перигелия и восходящего узла орбит вокруг Солнца порядка
нескольких тысяч лет. Они возрастают с уменьшением размеров орбит.
Таким образом, астероиды долго "помнят" лишь наклон орбиты и
ее эксцентриситет, но быстро "забывают" свой узел и перигелий.
Хираяма решил воспользоваться собственным наклоном и эксцент-
риситетом орбит для поисков семейств. Сначала, чтобы упростить расче-
ты, он учитывал только возмущения от Юпитера, пренебрегая более слабым
влиянием Сатурна и остальных планет. Ему удалось выявить три семейства
(семейства Фемиды, Эос и Корониды, названные по одному из членов се-
мейств), а затем еще четыре и, менее уверенно, еще шесть. Но скоро Хи-
раяме стало ясно, что учитывать воздействие Сатурна и других планет
все же необходимо. Сатурн, например, оказывал заметное воздействие на
астероиды с малым средним суточным движением. Сделав это, Хираяма при-
ешл к выводу о существовании пяти семкйств - Фемиды, Эос, Корониды,
Марии и Флоры. К этим семействам он в 1923 г. отнес десятки известных
астероидов. В дальнейшем они были пополнены астероидами, открытыми
позднее.
Самым многочисленным оказалось семейство Флоры. Д. Бауэр, на
основании уточненной им теории возмущений, разделил его на четыре от-
дельных семейства - I, II, III ии IV.
К 70-м годам стало ясно, что "семейственность" широко расп-
ространена среди астероидов : из 1697 нумерованных к этому времени
астероидов 712 (или 42 %) были отнесены к 37 семействам. Они еще "пом-
нят" орбиту родительского тела. Аналогичной оказалась ситуация у более
мелких астероидов Паломар-Лейденского обозоения : из 980 новых астеро-
идов 389 (40 %) вошли в то или иное семейство, уже известное или но-
вое.
Семейство обнаруживает себя как область повышенной концентра-
ции точек на распределениях собственных элементов орбит. Границы се-
мейств проводятся не всегда уверенно, и отнесение астероида к тому или
иному семейству иногда остается сомнительным. К тому же, когда разные
исследователи учитывают возмущения от планет с разной степенью точ-
ности и отбирают члены семейства, пользуясь слегка разными критериями,
они получают немного разные результаты. Однако эти различия не принци-
пиальны и не позволяют сомневаться в самом существовании семействен-
ности у астероидов. Японский исследователь И. Козаи к концу 70-х годов
среди 2125 нумерованных астероидов около 3/4 отнес к 72 семействам.
Американские исследователи Дж. Градье, К. Чепмен и Дж. Вильямс полага-
ют, что число семейств превышает 100. Однако приходится быть внима-
тельным, чтобы не принять за семейство случайную группу точек. Долгое
время считали, что существует семейство Венгрии (a=1,8 a. e. ) и Фокен
(a=2,4 a. e. ) на орбитах большого наклона (собственное наклонение
20-25O). Однако в действительности это лишь группы случайных астерои-
дов, изолированные от остальной части кольца пустыми зонами вековых
резонансов (рис. 26). Астероиды в них не связаны общностью происхожде-
ния точно так же, как члены групп Гильды, Аполлона, Амура или Атона.
Они имеют лишь сходную динамическую эволюцию орбит.
Пока не ясно, существует ли семейство Паллады, или мы снова,
как в случае с Венгрией и Фокеей, имеем дело с группой астероидов,
изолированной вековыми резонансами.
Многие семейства насчитывают десятки и сотни известных членов.
Предполагают, что истинное число членов семейств на один - два порядка
больше.
В конце 60-х годов астрофизик Х.Альвен попытался выявить в
кольце астероидов (точнее, в уже известных семействах) соколки недав-
него происхождения. Для этого он выделил орбиты, сходные не по двум, а
по четырем собственным элементам (не считая большой полуоси), в том
числе по собственной долготе перигелия и собственной долготе узла. В
семействе Флоры I Альвен нашел 13 таких астероидов (из 23), а в се-
мействах Флоры II, III и IV он обнаружил еще две группы, состоящие из
20 и 28 астероидов. Аналогичные группы были выявлены и в других се-
мействах. Альвен назвал их струйными потоками, или просто струями, или
потоками.
Как бы тесно ни оказались расположенными узлы орбит в момент
образования осколков при дроблении родительского тела семейства, из-за
небольших различий в размерах орбит через несколько сотен тысяч лет
осколки все равно распределятся более или менее равномерно по всем
долготам. Поэтому струйные потоки можно рассматривать как молодые об-
разования, свидетельствующие о недавних дроблениях, происшедших уже в
эпоху существования на Земле человека. Правда, сам Альвен придержива-
ется иного мнения: он считает, что струйные потоки представляют собой
структурные образования тел, находящихся на пути к аккумуляции (объ-
единению).
Попытки выделить струйные потоки предпринимали и другие иссле-
дователи. Пользуясь слегка различными критериями отбора, они получали
довольно противоречивые резулльтаты: и сами потоки, и их члены оказы-
вались разными. Это дает повод сомневаться как в возможности обнаруже-
ния, так и в самом существовании многих из них.
Советский астрофизик Б.Ю.Левин показал, что значительная часть
семейств и струй содержит лишь один довольно крупный астероид, резко
выделяющийся среди остальных более мелких членов семейства или струи.
Из 54 рассмотренных им семейств и струй у 14 (26%) крупнейший член
превосходит остальные по массе на порядок и более. В четырех случаях
(7%) различия по массе оказываются просто колоссальным - в 1000 раз и
более. Это означает, что глава семейства имеет поперечник более, чем в
10 раз превосходящий поперечники остальных астероидов. Главами подоб-
ных семейств являются Церера и Веста.
Возникновение подобного семейства или струйного потока может
быть связано со столкновением астероидов, сильно различающихся по
массе, когда больший астероид не разваливается нацело, а лишь теряет в
виде осколков значительную часть массы, а также с косыми, почти каса-
тельными столкновениями астероидов со сравнимыми массами. в последнем
случае возможно образование семейств с двумя крупными членами. Таким
семейством является содержащее 19 Фортуну и 21 Лютецию.
Но большинство семейств образовалось, по-видимому, при катаст-
рофических разрушениях астероидов, давших начало этим семействам, и не
содержит подобных астероидов - великанов.
Обломки, образовавшиеся при лроблении астероида, из-за слегка
разных у них гелиоцентрических скоростей обгоняют друг друга, остава-
ясь в окрестностях орбиты родительского тела. В течение нескольких лет
или десятков лет они растягиваются вдоль всей орбиты, образуя рой. За-
бавно, что уцелевшие "родители" семейств не терпят своих "детей". Ро-
дительские астероиды вычерпывают их из роя, причем из-за малой относи-
тельной скорости (десятки или сотни метров в секунду) встреча астерои-