Quasi-satellite - Définition

Introduction

Un quasi-satellite est un objet céleste qui, vu depuis un autre corps, semble réaliser une révolution autour de celui-ci sans pour autant être techniquement en orbite autour. Il s'agit donc d'un compagnon plus que d'un réel satellite naturel.

Description

Orbite de l'astéroïde 2002 AA₂₉ en 2589 : à gauche vue dans le référentiel du Soleil, à droite vue dans le référentiel terrestre.

Les quasi-satellites sont une solution particulière du problème astronomique des systèmes à trois corps. Il concerne donc deux objets en révolution autour d'un troisième plus massif (généralement une planète et un astéroïde autour d'une étoile) mais qui mettent cependant autant de temps pour parcourir leur orbite (résonance orbitale 1:1).

Il existe de nombreux exemples de résonance 1:1 dans le système solaire, comme les astéroïdes troyens placés aux points de Lagrange L4 et L5 de Jupiter, ou comme (3753) Cruithne, astéroïde compagnon de la Terre dont l'orbite paraît décrire un fer à cheval vue depuis cette dernière. Cependant, à la différence de ces corps, les quasi-satellites semblent tourner autour de la planète qu'ils accompagnent pour un observateur situé sur celle-ci, accomplissant une sorte de révolution en autant de temps qu'il n'en faut à la planète pour en faire une autour de son étoile.

Formellement, un quasi-satellite orbite autour de l'étoile et non pas autour de la planète comme un véritable satellite. Même si l'astéroïde reste relativement proche de celle-ci, il en est trop éloigné pour être lié gravitationnellement. Cependant, des perturbations gravitationnelles ont infléchi son orbite pour que, d'une part, il tourne autour de l'étoile en autant de temps que la planète (sur une orbite plus excentrique qui n'est pas forcément située dans le même plan) et, d'autre part, sur une orbite dont les grands axes ont à peu près la même orientation que celle de la planète.

Quand l'astéroïde est au plus proche de l'étoile, il dépasse la planète. Comme son orbite est excentrique, il ralentit ensuite et s'éloigne et finit par dépasser l'orbite de la planète. Vu de celle-ci, tout se passe comme si, au long d'une année, l'astéroïde tournait peu à peu autour, décrivant une trajectoire qui n'est pas circulaire, ni même elliptique, mais en forme de haricot.

Exemples

• Vénus :
  • 2002 VE₆₈
  • 2001 CK₃₂

• Terre :
  • (3753) Cruithne
  • 2002 AA₂₉
  • 2003 YN₁₀₇ (pendant un temps)
  • (164207) 2004 GU₉
  • 2001 GO₂
  • (54509) YORP
• Phobos (pendant un temps)

• Jupiter :
  • 2001 QQ₁₉₉
  • 2004 AE₉
  • P/LINEAR-Catalina
  • P/LINEAR

Stabilité

Une orbite quasi-satellitaire n'est généralement pas stable. Dans le cas de la Terre, les astéroïdes 2002 AA₂₉ et (164207) 2004 GU₉ sont en ce moment des quasi-satellites, situation qui ne devrait pas durer plus d'une dizaine d'années. Au-delà, il reprendront une orbite en fer à cheval (d'une manière similaire à (3753) Cruithne) et il est impossible de dire avec certitude s'ils redeviendront des quasi-satellites au bout de quelques siècles.

Des études ont montré qu'il serait possible à un quasi-satellite théorique d'Uranus ou de Neptune de le rester pour la durée de vie du système solaire moyennant certaines conditions d'excentricité et d'inclinaison. = 119 De tels objets n'ont cependant pas encore été découverts.

En 1989, Phobos a possédé pendant quelques mois un quasi-satellite.