ASTÉROÏDES : POINT DE VUE THÉORIQUE
Au XIX° siècle l’astronome Kirkwood réalise que la répartition des astéroïdes entre Mars et Jupiter n’est pas uniforme. Cela correspond à des résonances gravitationnelles avec Jupiter, qui éjectent les planétoïdes mal placés (la preuve en 1983, par Dermott et Muray, utilise le concept d'espace des phases de Poincaré, cher à la théorie du chaos).

Exemple de résonance (il y en a 4 essentielles) : celle qui est notée 3:2 -->
l’astéroïde fait 3 révolutions autour du Soleil quand Jupiter en fait 2.

D'après Safronov et Gehrels (université d'Arizona) des planétésimaux de diamètre 100 km environ, éjectés de leur orbite par l'effet gravitationnel de Jupiter, seraient venus croiser vers 2 UA, empêchant la formation d'une planète entre Mars et Jupiter.

Lagrange avait montré dès 1772 que si on a 3 corps (dont un très massif), les lois de la gravitation universelle conduisent à 5 points de stabilité relative pour les 2 corps de faible masse ; les points L4 et L5 sont les plus stables.

En 1906, Max Wolf découvre le 1er ˝Troyen˝, l’astéroïde 588-Achille au point de Lagrange L4.
On trouve ensuite "Patrocle" en L5, puis près d'un millier d'autres, qui ont la même période que Jupiter (11,86 ans).
Le groupe Achille (2/3) précède Jupiter : ces astéroïdes portent des noms de héros grecs ; le groupe Patrocle (1/3) suit Jupiter : ceux-là portent des noms de héros troyens. On ne sait pas pourquoi il y a deux fois moins de troyens que de grecs !



Le dessin ci-dessus visualise la distribution des astéroïdes jusqu’à Jupiter, y compris les lacunes de Kirkwood et les Troyens + Grecs.

Remarques :

Les AAA (points à gauche du graphique) sont les astéroïdes dont l'orbite frôle l'orbite terrestre ; on les décompose en 3 familles que nous reverrons plus loin, les Amor, les Atens et les Apollos (d'où les trois A).
On les appelle aussi NEO's (Near Earth Objects)

A cause de l'excentricité de son orbite, Mars a " nettoyé " la région entre 1,3814 et 1,6660 UA.

En outre, en 1918, l'astronome japonais Kiyotsugu Hirayama trouva des similitudes entre les trajectoires de plusieurs astéroïdes et lança leur classement en "familles", dont les orbites ont des caractéristiques communes.
Quand les membres d'une famille sont loin d'une résonance ils restent groupés. Mais s'ils s'approchent d'une de ces zones, ils sont éjectés soit vers l'extérieur du système solaire soit vers le soleil. Ils peuvent alors être capturés au passage par des planètes intérieures.

Flora i<10° 0,08 < e <0,20 à 2,06-2,3 UA
Eos i>10° e>0,17 à 3,01 UA
Thémis i>1° e>0,15 à 3,13 UA
Coronis i=2° e=0,05 à 2,85 UA

plus d’autres familles moins évidentes (exemples dans le graphique : Hungaria group).

Suite : provenance des astéroïdes.