Astéroïde troyen - Définition

Introduction

Schéma du système solaire jusqu'à l'orbite de Jupiter, mettant en évidence les astéroïdes troyens (en vert), en avance ou en retard de la planète sur son orbite. Sont également indiqués les membres de la ceinture d'astéroïdes (en blanc) et ceux de la famille d'Hilda (en brun).

Les astéroïdes troyens sont un groupe d'astéroïdes qui partagent l'orbite de la planète Jupiter autour du Soleil aux alentours des points de Lagrange L₄ et L₅ de l'orbite de cette planète, c'est-à-dire qu'ils sont situés à 60° en avance ou en retard sur Jupiter.

Les astéroïdes troyens portent ce nom du fait d'une convention qui les nomme d'après les personnages de la guerre de Troie. Par extension, le terme « troyen » est utilisé pour désigner tout autre petit objet qui partage une relation similaire avec deux autres corps plus gros, comme les troyens de Mars ou de Neptune.

Nomenclature

Le premier astéroïde troyen découvert par Max Wolf en 1906 fut nommé « Achille », d'après le héros de l’Iliade, le poème épique d'Homère relatant la guerre de Troie. À la suite de Wolf, les astéroïdes découverts aux alentours des points de Lagrange de Jupiter se virent attribuer des noms associés à l’Iliade et le groupe dans son ensemble fut intitulé « troyens ».

Les astéroïdes situés au point L₄ portent le nom d'un héros ou d'un concept grec et sont appelés « camp grec » ou « groupe d'Achille » ((588) Achille, (659) Nestor, (911) Agamemnon, (1143) Odyssée, etc.). Ceux situés au point L₅ portent des noms de héros troyens et sont collectivement nommés « camp troyen » ((884) Priam, (1172) Énée, (1173) Anchise, etc.). Cependant, chacun des groupes possède un transfuge : (624) Hector, nommé après le héros troyen Hector, est situé autour du point L₄ et inversement (617) Patrocle, bien que portant le nom du héros grec Patrocle, est situé au point L₅. Pour compliquer la chose, le camp troyen est parfois nommé « groupe de Patrocle », cet astéroïde étant l'un des plus grands de cet ensemble.

Caractéristiques physiques

La taille des astéroïdes troyens varie considérablement. Le plus grand, (624) Hector, est un objet allongé de 370 km de long sur 170 km de large. (624) Hector possède un satellite, S/2006 (624) 1, de 15 km de diamètre. (617) Patrocle est un astéroïde binaire, composé de deux corps de taille similaire ; le plus petit est nommé Ménœtios.

Selon une étude menée par l'équipe de Franck Marchis de l'observatoire Keck de Hawaii et publiée en 2006, la masse volumique de l'astéroïde binaire (617) Patrocle est inférieure à celle de la glace d'eau, suggérant que cette paire, et peut-être tous les troyens, ressemble plus aux comètes ou aux objets de la ceinture de Kuiper qu'aux astéroïdes de la ceinture principale.

Orbite

Les astéroïdes troyens possédant une désignation définitive, et dont on connait donc suffisamment les éléments orbitaux, possèdent un demi-grand axe compris entre 5,051 (pour (63176) 2000 YN₅₉) et 5,358 ua (pour (22049) 1999 XW₂₅₇). Quelques troyens ne possédant qu'une désignation provisoire sont situés en dehors de ces bornes, allant jusqu'à 4,712 ua pour 2003 FH₇ et 5,667 ua pour 2002 AO₁₄₈, mais 97% de ceux-ci restent compris dans les bornes sus-citées. Par comparaison, le demi-grand axe de Jupiter vaut 5,203 ua.

L'inclinaison des troyens sur l'écliptique varie cependant entre 0,1° ((65211) 2002 EK₁) et 55,4° ((83983) 2002 GE₃₉), avec une grande dispersion des valeurs. L'excentricité de 95% des troyens est inférieure à 0,16 ; le plus excentrique des troyens numérotés, (5144) Achate, atteint 0,273. Leur période orbitale est en revanche égale à celle de Jupiter, 11,9 a, un exemple de résonance orbitale 1:1.

Observés dans un système de coordonnées où Jupiter apparaît fixe, tous les astéroïdes troyens semblent orbiter autour de l'un ou l'autre des deux points de Lagrange L₄ et L₅. Les astéroïdes troyens forment donc deux nuages allongés et incurvés autour de ces deux points.