Petit corps du système solaire - Définition

Introduction

En astronomie, un petit corps du système solaire est un objet céleste du système solaire orbitant autour du Soleil et qui n'est ni une planète, ni une planète naine.

Le terme fut adopté en 2006 par l'Union astronomique internationale afin de clarifier la classification des objets tournant autour du Soleil.

Définition

L'Union astronomique internationale, organisation chargée de la nomenclature astronomique, définit un petit corps comme un corps céleste du système solaire qui satisfait aux conditions suivantes :

• il est en orbite autour du Soleil ;
• ce n'est ni une planète, ni une planète naine, c'est-à-dire :
  • qu'il ne possède pas une masse suffisante pour que sa propre gravité l'emporte sur les forces de cohésion du corps solide et le maintienne en équilibre hydrostatique (sous une forme presque sphérique) ;
  • qu'il n'a pas fait place nette dans son voisinage orbital.

Ce terme fut adopté le 24 août 2006 par l'Union astronomique internationale. Il participe d'une classification des objets du Système solaire en trois catégories selon leur taille et leur environnement.

Membres

Les orbites de la vaste majorité des petits corps du système solaire sont localisées en deux régions distinctes, la ceinture d'astéroïdes et la ceinture de Kuiper. D'autres régions contiennent de moindres concentrations de petits corps, comme les astéroïdes géocroiseurs, les centaures, les comètes ou les objets épars.

Caractéristiques

Orbite

La définition de l'UAI ne concerne que les objets directement en orbite autour du Soleil. Elle ne s'applique donc pas aux satellites naturels de planètes, de planètes naines ou même d'autres petits corps.

En revanche, cette définition n'explicite pas le statut d'objets binaires dont chacun des membres est de taille comparable et orbite l'un autour de l'autre, le système tout entier orbitant autour du soleil. Plusieurs objets de ce type sont connus, comme par exemple l'astéroïde (90) Antiope.

Dimensions

La définition de l'UAI ne précise aucune limite de taille, tant inférieure que supérieure.

Les limites supérieures et inférieures en taille et en masse des planètes naines ne sont pas spécifiées dans la résolution 5A de l'Union astronomique internationale. À proprement parler, il n'existe aucune limite supérieure et un objet plus grand et plus massif que Mercure et qui n'a pas « nettoyé son voisinage autour de son orbite » peut être catégorisé comme une planète naine.

La limite supérieure est déterminée par le concept d'« équilibre hydrostatique », mais les dimensions auxquelles un objet atteint un tel état ne sont pas déterminées ; des observations empiriques suggèrent qu'elles varient suivant la composition et l'histoire de l'objet. La version initiale de la résolution 5 définissait l'équilibre hydrostatique comme s'appliquant « aux objets dont la masse dépasse 5×10²⁰ kg (soit 500 millions de milliards de tonnes) et le diamètre 800 km », mais ceci ne fut pas retenu dans la résolution finale.

À titre de comparaison, parmi les satellites naturels des planètes géantes, un corps aussi grand que Protée, satellite de Neptune mesurant plus de 400 km de diamètre moyen, ne possède pas une forme sphérique. En revanche, Mimas, satellite de Saturne d'une taille comparable, est clairement sphérique.

Aucune limite inférieure n'est spécifiée. Les plus petits objets macroscopiques en orbite autour du Soleil sont nommés météoroïdes. En dessous de cette taille, on trouve des poussières interplanétaires, des molécules et de simples atomes. Il n'est pas précisé si les petits corps regroupent l'intégralité de ces objets.

Voisinage

La définition d'un petit corps fait appel à celle d'une planète et d'une planète naine et suppose qu'elle n'a pas « fait place nette dans son voisinage », mais n'explicite pas plus ce concept.

Alan Stern et Harold F. Levison ont défini un critère permettant de faire la distinction entre une planète et une planète naine, exprimant la probabilité d'une rencontre entre un objet et un corps plus petit à la suite d'une déviation de l'orbite de ce dernier. Selon ses auteurs, ce critère permet d'estimer la capacité d'un corps à nettoyer son voisinnage. Stern et Levison trouvèrent un écart de cinq ordres de grandeur entre sa valeur pour Mars et celle des plus grands astéroïdes et transneptuniens. En utilisant ces travaux, Steven Soter a proposé un paramètre nommé discriminant planétaire, permettant de faire la distinction entre les planètes naines et les huit planètes du système solaire, sur la base de leur capacité à nettoyer les corps plus petits par collision, capture ou perturbation gravitationnelle. Ces critères pourraient a fortiori s'appliquer aux petits corps.