Впрочем, астероиды находятся не только между орбитами Юпитера и Марса — часть из них рассеяна по всей Солнечной системе. Исследование безымянного астероида 3753, проведенное канадским астрономом Вигертом, показало, что этот астероид удивительным образом сопровождает Землю: средний радиус его орбиты практически равен земному, поэтому и периоды обращения астероида 3753 и Земли вокруг Солнца почти совпадают. Медленно-медленно астероид приближается к Земле, а сблизившись, чуть-чуть изменяет свою орбиту под действием сил земного тяготения. Если астероид отстает от Земли, то он приближается к ней спереди, и тяготение Земли его притормаживает. От этого длина орбиты астероида и период обращения по ней сокращаются, и он начинает опережать Землю, оказываясь, в конце концов, позади нее. Теперь уже притяжение Земли вызывает переход астероида на более высокую орбиту с большим периодом, и ситуация повторяется. Если бы орбита астероида 3753 была близка к круговой, его траектория относительно Земли напоминала бы подкову. Но большой эксцентриситет (е = 0,515) и наклон орбиты астероида делают его движение еще более замысловатым. Испытывая влияние не только Солнца и Земли, но и всех прочих планет, он не может устойчиво двигаться по подковообразной орбите. Расчеты показывают, что 2500 лет назад астероид 3753 пересек орбиту Марса, а около 8000 г. он должен пересечь орбиту Венеры; при этом вполне возможен переход под влиянием ее тяготения на новую орбиту и даже не исключено столкновение с планетой.
Жителям Земли важно знать астероиды, орбиты которых близко подходят к ней. Выделяют три семейства астероидов (по их типичным представителям):
1221 Амур — орбита в перигелии почти касается Земли;
1862 Аполлон — орбита в перигелии заходит за орбиту Земли;
2962 Атон — семейство пересекает земную орбиту. Некоторые астероиды движутся в резонансе сразу с несколькими планетами. Впервые это было замечено в движении астероида Торо. Он совершает 5 орбитальных оборотов приблизительно за то же время, которое нужно Земле, чтобы совершить 8 оборотов, а Венере 13.
Перигелий астероида Торо находится между орбитами Венеры и Земли. Другой астероид, Амур, движется в резонансе с Венерой, Землей, Марсом и Юпитером, совершая 3 своих оборота за то же время, за которое Венера совершает 13, а Земля — 8 оборотов; резонанс с Марсом 12:17 и с Юпитером 9:2. Очевидно, такое движение предохраняет астероиды от захвата гравитационным полем планеты и продляет им жизнь.
Многие астероиды находятся за орбитой Юпитера. В 1977 г. обнаружили астероид 2060 Хирон, имеющий весьма интересную орбиту. Астрономическим термином перигелий обозначается ближайшая к Солнцу точка на орбите, афелий обозначает наиболее удаленную точку на орбите. Для Хирона расчет орбиты дал следующие данные: перигелий внутри орбиты Сатурна 8,51 а. е., афелий около орбиты Урана 19,9 а. е. Эксцентриситет орбиты Хирона равен 0,384. Вблизи перигелия у Хирона появляются кома и хвост. Кома означает туманное свечение вокруг тела и присуща в основном кометным объектам. Она появляется при приближении кометы к Солнцу, когда интенсивное испарение газов создает вокруг твердой поверхности кометной головы светящуюся оболочку. Однако размеры и масса Хирона намного больше размеров обычных комет. В древнегреческой мифологии Хирон — получеловек-полулошадь, а космический Хирон — то ли астероид, то ли комета. Сейчас такие объекты называются кентаврами.
В 1992 г. были обнаружены еще более далекие объекты размером свыше 200 километров в диаметре, находящиеся далеко за орбитами Нептуна и Плутона. Эта зона называется поясом Койпера — по имени ученого, разработавшего теорию образования подобных скоплений обломков первичного вещества Вселенной. Общая численность тел в поясе Койпера, по расчетам специалистов, в несколько раз больше, чем число астероидов между орбитами Марса и Юпитера.
В 1993 г. межпланетный аппарат «Галилео», пролетая мимо астероида 243 Ида, обнаружил самый настоящий спутник астероида! Диаметр это спутника, получившего название Дактиль, — 1,5 км. Он обращается вокруг 243 Иды на расстоянии около 100 км. Это был первый случай открытия спутника у астероида. Астероид Ида, у которого впервые был обнаружен спутник, имеет диаметр 50 км. Затем пришло сообщение из Южной Европейской обсерватории в Ла-Силья (Чили) об открытии второго спутника, на этот раз у астероида 3671 Дионис. В настоящее время известны 7 астероидов, имеющих маленькие спутники.
Дионис попал в список кандидатов на исследование, поскольку принадлежит к особой группе астероидов, периодически пересекающих орбиту Земли и имеющих шанс столкнуться с нашей планетой. Прототипом этой группы стал открытый в 1934 г. астероид 1862 Аполлон, поэтому все астероиды с такими орбитами относят теперь к группе Аполлона. Дионис сближается с Землей один раз в 13 лет. Как раз это и произошло 6 июля 1997 г., когда он прошел на расстоянии 17 млн километров от Земли. По тепловому излучению Диониса астрономы определили, что его поверхность очень светлая, хорошо отражающая солнечные лучи, а диаметр около километра.
Несколько раз нашей планете буквально чудом удавалось избежать катастрофы. В 1996 г. астероид диаметром в полкилометра прошел примерно в 200 000 километрах от Земли — по астрономическим меркам это очень близко. И что самое неприятное — астероид удалось заметить лишь за четыре дня до того, как он пронесся мимо нашей планеты! Астрономы готовились к встрече с необыкновенным астероидом и 29 сентября 2004 г. «Необычный» астероид 4179 Toutatis должен был пройти на ближайшем в этом столетии расстоянии от Земли — примерно 1,5 млн километров. Хотя более ранние вычисления показывали, что этот объект пролетит на расстоянии 5,3 млн километров от Земли. Удлиненный по форме астероид длиной 4,6 километра и шириной 2,4 километра приближался к нам со скоростью 35 тыс. км/ч — это довольно быстро по сравнению с другими астероидами подобного размера. Важность данного события еще и в том, что в следующий раз астероид подобного размера пройдет неподалеку от Земли только в 2015 г., поэтому астрономы всего мира проявляют к Toutatis большой интерес.
Обнаруженный в 1989 г. Toutatis известен своей необычностью: неопределенной формой, аномальным вращением и нестабильной осью. Объект внесен в список НАСА «Потенциально опасные астероиды». Его столкновение с Землей вызвало бы взрыв, мощность которого эквивалентна взрыву 1 млн мегатонн тринитротолуола (ТНТ). В 1992 г. в ночь с 8 на 9 декабря астероид 4179 Toutatis прошел от Земли на расстоянии, равном примерно восьми расстояниям до Луны. Многие обсерватории (в том числе и Астрономическая обсерватория Харьковского национального университета) участвовали в международной программе наблюдений за этим практически неизвестным ранее и столь крупным астероидом. В последний раз астероид 4179 Toutatis находился так близко к нашей планете в 1353 г. Он вернется через четыре года, но будет довольно далеко от Земли. Следующий настолько близкий проход этого астероида ожидается только в 2562 г. Движение можно будет наблюдать с помощью телескопов в южном полушарии: на юге Индии, в Шри-Ланке, Австралии, Новой Зеландии, южных африканских странах и в Южной Америке.
Телевидение и пресса сообщали о том, что 23 марта 1989 г. ранее неизвестный астероид 1989 FC (позже он был внесен в каталог как астероид 4581 Asclepius) пересек орбиту Земли в точке, где она находилась всего 6 часов назад, пройдя от Земли на расстоянии всего лишь около 700 тыс. км. Этот астероид размером в несколько сот метров был обнаружен, когда уже удалялся от Земли, и это является особенно тревожным обстоятельством. В результате его столкновения с Землей образовался бы кратер диаметром около 16 км и глубиной 1,5 км, вокруг которого в радиусе 160 км все было бы разрушено ударной волной. А падение астероида в океан вызвало бы грандиозное цунами высотой в сотни метров.
Немного раньше, 10 августа 1972 г., сообщалось, что объект диаметром свыше 25 м прошел через атмосферу Земли над Канадой и наблюдался на небе как огромный огненный шар. Весьма незначительное возмущение орбиты могло бы вызвать его падение на Землю, а значит, и катастрофу местного масштаба.
1 октября 1990 г. произошло падение метеороида диаметром около 20 метров в западной части Тихого океана. Взрыв на высоте 30 километров мощностью примерно 10 кт сопровождался очень яркой вспышкой, которая была зафиксирована двумя геостационарными искусственными спутниками Земли. Согласно рассекреченным американским данным, взрывы в атмосфере Земли такой мощности происходят ежегодно.
И наконец, уникальное событие июля 1994 г. — столкновение кометы Шумейкера — Леви с Юпитером, предсказанное астрономами с высокой точностью за год до того, как оно произошло, явилось как бы предупреждением для нас, землян. Оно еще раз напомнило о том, что подобные катастрофы в Солнечной системе — это действительно реальность сегодняшнего дня. Кстати, «раны» на теле Юпитера не заживали несколько месяцев.