Орбіти астероїдів.
Населення поясу астероїдів дуже різноманітне. Але всі ці відмінності тьмяніють перед різноманітністю орбіт астероїдів. Всі планети Сонячної системи рухаються в одній площині майже круговими орбітами. А астероїди, підкоряючись впливу Сонця і планет, рухаються найрізноманітнішими траєкторіями. Головним диригентом їхнього руху служить, зрозуміло, гігантський Юпітер. Більшість малих планет віддалені від Сонця, в середньому, на 2,2–3,6 а.о., тобто знаходяться між орбітами Марса та Юпітера, і повністю підпорядковані впливу цього гіганта.
Ексцентриситет орбіти більшості астероїдів менше 0,3 (від 0,1 до 0,8), а спосіб менше 16°.
Серед астероїдів є групи, які рухаються орбітою Юпітера навколо Сонця, як його оточення. Група Греки (Ахілл, Аякс, Одіссей та інші) випереджає Юпітер на 60 °. Група Троянці (Пріам, Еней, Троїл та інші) відстає від Юпітера на 60 °. Нині вважають, що у останній групі перебуває близько 700 астероїдів.
Астероїди «вважають за краще» рідше зустрічатися з Юпітером, уникаючи тих орбіт, на яких такі зближення можуть відбуватися регулярно. Тому деякі області поясу астероїдів майже не населені – це звані люки Кірквуда. Уникаючи зустрічей з Юпітером, деякі астероїди рухаються в резонансі з ним, зберігаючи свої орбітальні періоди у простому співвідношенні з періодом поводження планети-гіганта. Найпростішим випадком такого резонансу із співвідношенням періодів 1:1 є Троянці. У 1866 році американський астроном Кірквуд відкрив існування щілин у розподілі періодів обертання астероїдів та у розподілі великих півосей їх орбіт. Кірквуд встановив, що астероїди уникають тих періодів, які перебувають у простому цілісному співвідношенні з періодом звернення Юпітера навколо Сонця, наприклад, 1:2, 1:3,2:5 тощо. За рахунок гравітаційного впливу Юпітера астероїди змінюють орбіту та залишають цю область простору.
Втім, астероїди перебувають не лише між орбітами Юпітера та Марса – частина з них розсіяна по всій Сонячній системі, і кожна планета, мабуть, має свою групу астероїдів.
Дослідження безіменного астероїда 3753, проведене канадським астрономом Вігертом, показало, що цей астероїд дивовижним чином супроводжує Землю: середній радіус її орбіти практично дорівнює земному, тому періоди їх обігу навколо Сонця майже збігаються. Повільно-повільно астероїд наближається до Землі, а зблизившись, трохи змінює свою орбіту під впливом сил земного тяжіння. Якщо астероїд відстає від Землі, він наближається до неї спереду, і тяжіння Землі його пригальмовує. Від цього розмір орбіти астероїда та період звернення по ній скорочуються, і він починає випереджати Землю, опиняючись, зрештою, за нею. Тепер тяжіння Землі викликає перехід астероїда більш високу орбіту з великим періодом, і вихідна ситуація повторюється. Якби орбіта астероїда 3753 року була близька до кругової, його траєкторія щодо Землі нагадувала б підкову. Але великий ексцентриситет (е = 0,515) і спосіб (i = 20 °) орбіти астероїда роблять його рух ще більш хитромудрим. Зазнаючи впливу не тільки Сонця і Землі, а й усіх інших планет, він не може стійко рухатися по підковій орбіті. Розрахунки показують, що 2500 років тому астероїд 3753 перетнув орбіту Марса, а близько 8000 він повинен перетнути орбіту Венери; при цьому цілком можливий перехід під впливом її тяжіння на нову орбіту і зіткнення з планетою.
Жителям Землі важливо знати астероїди, орбіти яких підходять до неї. Виділяють три сімейства астероїдів.(за їх типовими представниками):
1221 Амур; орбіта в перигелії майже стосується Землі;
1862 Аполлон; орбіта в перигелії заходить за орбіту Землі;
2962 Атон; сімейство перетинають земну орбіту.
Деякі астероїди рухаються у резонансі відразу з кількома планетами. Вперше це було помічено у русі астероїда Торо. Він здійснює 5 орбітальних оборотів приблизно за той самий час, як Земля – 8, Венера – 13. Перигелій астероїда Торо знаходиться між орбітами Венери та Землі. Інший астероїд, Амур, рухається в резонансі з Венерою, Землею, Марсом і Юпітером, роблячи 3 своїх оборотів за той самий час, за який Венера здійснює 13 оборотів, Земля - 8 оборотів; резонанс з Марсом 12:17 та з Юпітером 9:2. Очевидно, такий рух оберігає астероїди від захоплення гравітаційним полем планети та продовжує їм життя.
Багато астероїдів знаходяться за орбітою Юпітера. У 1977 виявили астероїд 2060 Хірон, орбіта якого наступна: перигелій всередині орбіти Сатурна 8,51 а. е., афелій біля орбіти Урана 19,9 а. Ексцентриситет орбіти Хірона дорівнює 0,384.
Поблизу перигелію у Хірона з'являється грудка та хвіст. Однак розміри і маса Хірона набагато більші за розміри звичайних комет. У давньогрецькій міфології Хірон - напівлюдина-напівкінь; космічний Хірон - чи то астероїд, чи то комета. Нині такі об'єкти називаються кентаврами.
У 1992 році було виявлено ще більш далекі об'єкти, розмірами понад 200 км, що знаходяться далеко за орбітами Нептуна та Плутона. Загальна чисельність тіл у поясі Койпера, за розрахунками фахівців, більша в кілька разів, ніж кількість астероїдів між орбітами Марса та Юпітера.
У 1993 році міжпланетний апарат «Галілео», пролітаючи повз астероїд 243 Іда, виявив малий супутник діаметром 1,5 км, який отримав назвуДактиль, який обертається навколо 243 Іди на відстані близько 100 км. То справді був перший випадок відкриття супутника в астероїда. Потім надійшло повідомлення з Південної Європейської обсерваторії в Ла-Сілья (Чилі) про знаходження другого супутника, цього разу астероїд 3671 Діоніс. В даний час відомі 7 астероїдів, які мають маленькі супутники.
У 1992 році на відстані всього 2,5 млн км від Землі пройшов астероїд Тутатис. Він виявився освіченим як би двома брилами, розміри яких 2 км і 3 км. З того часу з'явився термін: контактно-подвійні астероїди.
Поки що рано міркувати про походження подвійних, а можливо, і складніших астероїдів. Необхідно накопичити наглядові дані. Але зрозуміло одне: що складніше космічна система, тим паче цінну інформацію несе вона про своє походження та еволюцію.
Астрономи знайшли вже понад тисячу астероїдів, які перетинають орбіту Землі. Можливо, в майбутньому вченим доведеться чимало попрацювати, щоб запобігти зіткненню якогось із них із нашою планетою.