Gros Astéroïdes et Troyens

En astronomie, un troyen est un astéroïde (parfois une lune) partageant la même orbite qu’une planète ou un de ses satellites à des points stables appelés points de Lagrange L4 et L5. Ces points se trouvent à 60° en avant ou en arrière de l’objet principal.

Le premier astéroïde troyen fut découvert en 1906 par Max Wolf à proximité de Jupiter. Il précédait la géante gazeuse de 60° sur son orbite, illustrant pour la première fois une théorie émise 130 ans plus tôt par le mathématicien français Pierre de Lagrange. Il avait démontré en 1772 que lorsque deux corps célestes orbitent l’un autour de l’autre, il existe cinq points de l’orbite où la force de gravitation compense la force centrifuge et où un troisième corps céleste reste immobile par rapport aux deux autres. Mais seuls les points L4 et L5 donnent lieu à des orbites vraiment stables.

Depuis 1906 on a découvert des milliers d’astéroïdes sur les points de Lagrange de certaines planètes. En 2013, Jupiter se taille la part du lion avec des milliers de troyens, Mars en compte sept et Neptune neuf. Les quatre plus grands objets, Céres, Vesta, Pallas et Hygée, comprennent quasiment la moitié de la masse totale de la ceinture d’astéroïdes.

Les études récentes ont montré que les astéroïdes plus de 200 km de diamètre sont les restes intacts des touts premiers âges du Système Solaire et que ces objets possédaient une histoire dynamique avec des processus toujours en cours.

Taille des 10 plus grands astéroïdes comparée à celle de la Lune [1: Ceres, 2: Pallas, 3: Juno, 4: Vesta, 5: Astraée, 6: Hébé, 7: Iris, 8: Flore, 9: Métis, and 10: Hygée (ou Hygie)]. Edité par Melab-1.

Trois des quatre plus grands astéroïdes, de faible albédo, seront observés avec le JWST (programme GTO 1244). Ces observations étendront les mesures faites sur Cérès bien au-delà des longueurs d’ondes étudiées par la mission DOWN et fourniront des mesures uniques de Pallas et Hygée qu’il est impossible d’obtenir à partir d’autres plates-formes. Les astéroïdes Troyens sont des objets clés pour la compréhension de la dynamique des débuts du système solaire et pour la migration des planètes. Les scientifiques pensent qu’ils sont biologiquement riches, mais leurs distances et leurs faibles albédos rendent très difficile leur observation.

Les observations des astéroïdes qui seront réalisées avec le JWST amélioreront la connaissance de leur densité, qui sera combinée avec les données sur leur composition, obtenue par spectroscopie. Un des objectifs de ce programme étant la préparation de la mission LUCY de la NASA, prévue pour 2033.

L’astéroïde Pallas

  • Pallas (du grec ancien Παλλάς), est le troisième plus grand objet de la ceinture principale d’astéroïdes du Système solaire, après la planète naine Cérès et l’astéroïde Vesta. C’est le second astéroïde découvert. Il le fut fortuitement le 28 mars 1802 par Heinrich Olbers, alors que l’astronome tentait de retrouver Cérès à l’aide des prédictions orbitales de Carl Friedrich Gauss. Charles Messier avait été cependant le premier à l’observer en 1779, quand il suivait la trajectoire d’une comète, mais il prit l’objet pour une simple étoile de magnitude 7.

    Pallas contient environ 7 % de la masse totale de la ceinture d’astéroïdes. À l’instar de Cérès, Junon et Vesta, il fut considéré comme une planète jusqu’à ce que la découverte de nombreux autres astéroïdes conduise à sa reclassification. Comme celle de Pluton, l’orbite de Pallas est très fortement inclinée (34,8°) par rapport au plan de la ceinture d’astéroïdes principale, ce qui rend l’astéroïde difficilement accessible par engin spatial. Sa surface est constituée de silicates, son spectre étant similaire à celui des météorites de chondrites carbonées.

  • Modèle 3D représentant Hygée

  • Hygée (ou Hygie) est le quatrième plus gros astéroïde de la ceinture principale d’astéroïdes en volume et en masse. Se caractérisant par une forme oblongue et des diamètres variant de 350 à 500 kilomètres, il possède une masse estimée à 2,9 % de la masse totale de la ceinture. C’est le plus grand des astéroïdes dotés d’une surface carbonée (type C).
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    Schéma du système solaire jusqu’à l’orbite de Jupiter, mettant en évidence les membres de la famille de Hilda (en brun). Sont également indiqués les astéroïdes troyens (en vert) et ceux de la ceinture d’astéroïdes (en blanc).

    Vue du système des troyens de Jupiter dans le plan de l’écliptique. Patroclus fait partie du groupe des « Grecs » associé au point d’équilibre de Lagrange L5.


     
     

  • En astronomie, le terme troyen désigne primitivement un astéroïde dont l’orbite héliocentrique est en résonance de moyen mouvement 1:1 avec celle de la planète Jupiter, et qui est situé près de l’un des deux points stables de Lagrange (L4 ou L5) du couple Soleil-Jupiter, c’est-à-dire qui se trouve à 60° en avance ou en retard sur l’orbite de celle-ci.
  • Par extension, un troyen est un objet dont l’orbite héliocentrique est en résonance de moyen mouvement 1:1 avec celle de n’importe quelle planète du Système solaire, et qui est situé près de l’un des deux points stables de Lagrange (L4 ou L5) du couple Soleil-planète.
  • Par extension encore, un troyen est un astéroïde ou un satellite naturel qui partage la même orbite qu’une planète ou un autre satellite plus massif, mais qui n’entre pas en collision avec cette planète ou ce satellite en raison de sa position près de l’un des deux points stables de Lagrange (L4 ou L5).
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    Les 5 points de Lagrange: Les points L4 et L5 bien que situés à des maxima du potentiel sont paradoxalement stables. L1, L2 et L3 qui sont des points-selle ( ie. qui ont la forme de selle de cheval sur une représentation 3D) sont instables.


    Les astronomes ont nommé ces astéroïdes selon leur position sur l’orbite commune avec leur planète. S’ils la précèdent (point L4), leur nom est choisi parmi les héros grecs de L’Iliade (on dit qu’ils font partie du groupe des Grecs) et s’ils la suivent (point L5), ils portent celui d’un héros troyen. La famille de Hilda est un groupe d’astéroïdes qui ne forment pas une famille d’astéroïdes dans le sens originel du terme car ils ne proviennent pas d’un même objet, mais ils constituent plutôt une famille dynamique, étant tous en résonance orbitale 3:2 avec Jupiter. Leur nom provient de (153) Hilda, un astéroïde découvert en 1875. Ce qui a donné l’expression astéroïde « troyen », qui englobe ces deux cas.
     
     
     
     
     
     
     

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