L'étrange compagnon de la Terre

1. ASTÉROÏDES :

C'est en janvier 1801 que Giuseppe Piazzi découvrit un gros objet de 1000 km de diamètre gravitant entre Mars et Jupiter qu'il pensait être une comète. Mais après avoir étudié son orbite, il remarqua que cet objet se comportait plus comme une petite planète... Piazzi catalogua ce type d'objet sous le vocable de "astéroïdes" (du grec astêr, étoile et eidos, aspect).
Il nomma ce premier objet Cérès, du nom de la déesse romaine de la Moisson.
D'autres objet furent découverts dans les années qui suivirent : Pallas, Vesta et Junon.

A la fin du XIXième siècle, on comptait des centaines d'objets répertoriés.

Plusieurs centaines de milliers d'astéroïdes ont été découverts depuis.
Des milliers sont découverts chaque année. Cependant, il y a très certainement des centaines de milliers d'astéroïdes trop petits que pour être vus de la Terre.

Il y a 26 objets dont le diamètre dépasse 200 km. Nous estimons connaître à présent 99 % des astéroïdes plus grands que 100 km de diamètre.
Dans la classe des objets de 10 à 100 km, près de 50 % des objets sont connus.
Cependant, nous ne connaissons pas beaucoup de petits astéroïdes (1 km de diamètre)... et il pourrait en exister plus d'un million !

La masse de la totalité des astéroïdes est cependant moins importante que la masse lunaire.

Quelques exemples :

Cérès : 933 km de diamètre
Pallas, Vesta et Hygiae : entre 400 et 525 km de diamètre
Tous les autres astéroïdes connus ont un diamètre inférieur à 340 km de diamètre

Il existe, dans la communauté scientifique, une polémique sur la distinction et la classification des astéroïdes, des comètes et des lunes.

Définitions (Petit Larousse Illustré - 1991) :

Astéroïde : n.m. ; petite planète, petit corps céleste ;
Comète : n.f. ; astre du système solaire formé d'un noyau solide relativement petit qui, au voisinage du Soleil, éjecte une atmosphère passagère de gaz et de poussières à l'aspect de chevelure diffuse, s'étirant dans la direction opposée au Soleil, en une queue parfois spectaculaire ;
Lune : n.f. ; 1. Satellite naturel de la Terre, 2. Satellite naturel d'une planète quelconque.

La majorité des lunes du système solaire sont vraisemblablement des astéroïdes capturés par la gravitation de la planète hôte.

Exemples :

Deimos et Phobos (Mars) ;
Les huit lunes de Jupiter ;
La vingtaine de lunes de Saturne la Prolifique... ;
Cruithne (Terre) ;
Les lunes récemment découvertes autour de Neptune et Uranus.

2. CLASSIFICATION :

Les astéroïdes n'émettant aucune lumière visible, on devra se résoudre à les classer suivant leur spectre (composition chimique) et leur albédo (fraction de lumière que réfléchit un corps) :

A) Type C :

• regroupe plus de 75 % des astéroïdes connus,
• albédo 0.03 : très sombre,
• composition carbonée, similaire au Soleil excepté l'hydrogène, l'hélium et autres composés volatils.

B) Type S :

• regroupe 17 % des astéroïdes connus,
• albédo de 0.10 à 0.22 : relativement lumineux,
• composition métallique de fer, nickel, magnésium et silicates.

C) Type M :

• albédo de 0.10 à 0.18 : lumineux,
• composition de nickel pur.

D) Plus une douzaine d'autres (rares) types que nous n'évoquerons pas ici.

Cependant, l'albédo d'un astéroïde pouvant être subjectif, les pourcentages évoqués plus haut ne sont pas représentatifs... c'est pourquoi il existe plusieurs autres classifications suivant la localisation de l'astéroïde,...

3. CRUITHNE :

Désormais, la Terre a une deuxième lune : l'astéroïde 3753, plus simplement appelée Cruithne.

Observée pour la première fois en 1986, ce n'est cependant qu'en 1997 que l'on remarqua son étonnante orbite. En effet, il a été démontré que Cruithne partage l'orbite de notre Planète... tout en étant stable et sans risque de collision.

Ce rapport fut établi par Paul Wiegert, Kim Innanen et Seppo Mikkola, et publié dans la revue Nature du 12 juin 1997.

Le mouvement de Cruithne est largement plus complexe qu'un satellite puisque son orbite est dite "en fer a cheval spiralée".

Voyons, en premier lieu, le cas d'une orbite en fer a cheval simple :

Considérons une route circulaire à trois voies. La Terre est un large camion (roulant toujours à vitesse constante sur la bande centrale), tandis que l'astéroïde est une voiture.

Lorsque la voiture, étant en avance sur le camion, ralentit, ce dernier pourra donc rattraper la voiture. Mais, juste avant que le camion ne dépasse la voiture, celle-ci coupe la route au camion et vient en bande intérieure et accélère dans le sens opposé au camion. Cependant, du fait que la piste est circulaire, le camion rencontrera immanquablement de nouveau la voiture. L'approche du camion va diminuer la vitesse de la voiture qui va repasser derrière le camion et venir se repositionner sur la bande extérieure, ce qui va causer une augmentation de la vitesse de la voiture, ensuite une diminution,... et ainsi de suite.

Il en résulte donc que l'astéroïde ne tourne pas exactement autour de la planète, mais partage son orbite autour de l'étoile... sans jamais entrer en collision avec la planète !

Maintenant, voyons le cas d'une orbite en fer à cheval spiralée :

Le principe est le même, cependant, la voiture change constamment de bande et de vitesse. Le passage près du camion repousse la voiture.

L'astéroïde Cruithne a donc une orbite en fer à cheval spiralée :

De plus, la complexité de son orbite est augmentée par une orbite spiralée solidement serrée, ayant la forme d'un haricot.

L'équilibre établi de telle façon entre Cruithne, la Terre et le Soleil fait qu'il n'y a aucun risque de collision : en effet, la distance la plus petite que Cruithne pourrait atteindre par rapport à la Terre est de 0.1 UA (soit 15.000.000 km).
La distance la plus couramment atteinte est de 0.3 UA (soit 45.000.000 km)...

De plus, l'astéroïde capturé ne pourrait rester que "temporairement" notre seconde lune car son éjection dans quelques milliers d'années n'est pas impossible (tout comme Deimos, Phobos,...)
Que signifie "Cruithne" ?

Le "Dalriada Celtic Heritage Trust" nous apprend que les Cruithne furent le premier groupe tribal celte à explorer les Îles Britanniques, entre 800 et 500 av-J.C.
Cette tribu provenait du continent Européen. C'est aussi le peuple de l'ancienne Ecosse, les Pictes.

La prononciation correcte pour 'Cruithne' est [croo-een-ya]. L'accent devant être placé sur le "-een-".

SOURCES :

• Near-Earth asteroid 3753 Cruithne : Earth's curious companion ; http://aries.phys.yorku.ca,
• Asteroids : Internet,
• Earth's Peculiar Neighbors : American Physical Society, Internet.