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La Ceinture des astéroïdes

Répartition (III)

Les astéroïdes sont également classés en fonction de leur localisation. En dehors de la Ceinture principale des astéroïdes qui regroupe environ 96 % des corps, 4 % des astéroïdes orbitent sur des trajectoires excentriques ou sans rapport avec la Ceinture. Il s'agit des NEO, des NEA, des astéroïdes Troyens et autres familles ou groupes (voir ci-dessous), des Centaures et des Objets Transneptuniens (TNO) comprenant les Objets de la Ceinture de Kuiper (KBO), les Plutinos et les Objets dispersés du disque (SDO) sur lesquels nous reviendrons dans l'article sur les Objets Transneptuniens et les KBO.

Toutes ces astres ont été découverts depuis le début des années 1990 grâce à la révolution introduite par l'usage généralisé des caméras CCD et de télescopes dédiés exclusivement à cette recherche car l'essentiel n'est pas tant la luminosité du télescope mais sa disponibilité à temps plein pour cette activité. On y reviendra à propos du programme du Spacewatch et autre ATLAS.

Les astéroïdes EGA : NEO, NEA et PHA

EGA est l'acronyme de "Earth Glazers Asteroids"; il s’agit d’astéroïdes qui frôlent la Terre, également appelés géocroiseurs. Cette famille est aujourd'hui subdivisée en NEO, acronyme de "Near Earth Objects" comprenant des comètes et des astéroïdes et NEA, acronyme de "Near Earth Asteroids" auxquels se sont ajoutés les PHA, acronyme de "Potentially Hazardous Asteroids" en 1994.

Ces astéroïdes géocroiseurs sont définis en fonction de paramètres dynamiques comme leur distance au périhélie (q ≤ 1.13 UA), leur distance à l'aphélie (Q) et leur demi-grand axe (a).

La famille des géocroiseurs se subdivise en six groupes qui se révèlent de plus en plus nombreux :

- Le groupe NEA dont la distance périhélique q ≤ 1.3 UA

- Le groupe NEC (Near-Earth Comets) dont la distance périhélique q ≤ 1.3 UA et présentant une période inférieure à 200 ans

- Le groupe Apollo avec Cérès comme chef de file, rassemble les NEA dont la distance au périhélie q ≤ 1.017 UA et le demi-grand axe  a > 1.0 UA Ils traversent donc l'orbite terrestre. Parmi les membres de ce groupe citons le célèbre Toutatis qui passa à 3.6 millions de kilomètre de la Terre en 1992. Sous la magnitude 11 au plus près de la Terre, il nous rend visite tous les quatre ans à la plus grande joie des amateurs qui peuvent déjà l'observer dans un télescope de 10 cm d'ouverture.

- Le groupe Aten rassemble les NEA dont l'orbite présente un demi-grand axe a < 1 UA et la distance à l'aphélie Q > 0.983 UA Leur orbite est donc circonscrite dans l'orbite de la Terre, ce qui permet de les observer toute l'année. Ils comptent parmi les rares objets que l'on peut encore découvrir à l'approche du solstice d'été car l'inclinaison des orbites respectives de la Terre et de ces astéroïdes leur permet de se rapprocher très près de notre planète à cette époque. Les plus connus d'entre eux sont Apophis et Ida.

- La famille Amor rassemble les NEA dont la distance périhélique est comprise entre 1.02 ≤ q ≤ 1.30 UA et le demi-grand axe a > 1 UA Ils traversent l'orbite de Mars mais jamais celui de la Terre. Le plus connu d'entre est Eros qui fut visité par la sonde NEAR en 2001 (voir dernière page)

- La famille Atira rassemble les rares NEA dont la distance périhélique q < 0.983 UA et le demi-grand axe a < 1 UA Egalement appelée IEO (Inner Earth Objects), cette famille comprend 10 membres dont Atira découvert en 2003.

- Le groupe PHA (Potentially Hazardous Asteroids). Cette dénomination distincte fut créée en 1994 par E.Bowell et K.Muinonen (p149-197) pour définir les astéroïdes dont la distance minimale à la Terre ou MOID ((Minimum Orbit Intersection Distance) ≤ 0.05 UA et la magnitude absolue H ≤ 22. Ce groupe comprend tous les NEO de plus de 150 m s'approchant à moins de 7.48 millions de kilomètres de la Terre. Ils peuvent potentiellement percuter la Terre.

A gauche, Apollo appartient à un groupe de NEO dont la distance au périhélie est inférieure à 1.017 UA et le demi-grand axe inférieur à 1 UA. Comme tous les membres de son groupe Apollo traverse donc l'orbite terrestre. Toutatis en fait partie au même titre que Cérès. A droite, Amor ainsi que tous les membres de sa famille présentent une distance périhélique q comprise entre 1.017 < q < 1.30 UA. Il traverse l'orbite de Mars mais jamais celui de la Terre. Illustrations de David A.Hardy.

Statistiquement on estime la population des NEO à plus de 60000 individus. Ils appartiennent à la famille peu nombreuse des aérosidérolites. Comme leur nom l'indique, ils s'aventurent autour du Soleil en formant de grandes ellipses très inclinées, effleurant régulièrement l'orbite de la Terre. Citons en particulier Icare qui dépasse l'orbite de Mercure et Hidalgo qui s’éloigne au-delà de l’orbite de Saturne, subissant des écarts importants de température. Il va sans dire que les NEO risquant de nous percuter font partie des familles Apollo, Aten et PHA.

Début 1995, les planétologues[3] américains avaient dénombré 353 astéroïdes NEO. Dix ans plus tard, au 1er janvier 2005 on dénombrait 3188 NEO dont un bon millier mesurent plus d'un kilomètre de diamètre. En 2016, on dénombrait plus de 13500 NEO dont 90 % mesurent plus de 1 km et les experts de la NASA en découvrent actuellement environ 1500 nouveaux chaque année.

La plupart des astéroïdes sont découverts grâce à des programmes de surveillance spécialisés tel LINEAR (projet américain civil en coopération avec l'US Air Force comprenant 3 télescopes entre 0.5 et 1 m d'ouverture) ou Catalina (3 télescopes entre 0.5 et 1.5 m d'ouverture), ces deux programmes s'attribuant l'essentiel des découvertes.

Précisons qu'en 2014, la NASA a revu son programme d'observation des NEO et mis en place le Bureau de Coordination de la Défense Planétaire (PDCO ou Planetary Defence Coordination Office) pour gérer la menace.

Le risque d'impact

Ainsi que nous l'expliquerons en détail dans l'article consacré aux Histoires d'impacts, pratiquement chaque année un petit astéroïde (mesurant entre 2-250 m) nous frôle à quelques dizaines de milliers de kilomètres d'altitude. Le record est détenu par un bolide de 1000 tonnes qui passa à 58 km d'altitude dans le ciel d'Alaska le 10 août 1972 puis échappa à l'attraction terrestre. En 2027, l'objet 1990 AN10 passera à hauteur de l'orbite lunaire, à 388000 km de la Terre. Compte tenu des vitesses orbitales respectives de chaque corps, il nous devancera de quelques heures seulement... Enfin, le 13 avril 2036, le NEO 99942 Apophis, alias 2004 NM4 a une (mal)chance sur 12000 de nous percuter. On y reviendra.

A lire : Apophis va-t-il percuter la Terre en 2036 ?

TOUTATIS

ATEN

A gauche, l'orbite de Toutatis (vert) ressemble à celui d'une comète à courte période telle 67P "Choury". Tous les 4 ans cet astéroïde traverse l'orbite terrestre (cyan) pour s'éloigne à peu de distance de Jupiter (mauve). A droite, à l'inverse, Aten (en vert) évolue sur une orbite légèrement excentrique. Il traverse l'orbite terrestre (cyan) pour rejoindre Mars (rouge) quelques mois plus tard. Documents MPC.

Heureusement pour nous, la plupart des NEO et autres PHA nous effleurent à une distance respectable comprise entre 3 et 10 millions de kilomètres soit entre 0.0200 et 0.0668 UA. Le risque de collision est infime. Ainsi que nous le verrons dans une autre dossier à propos des météorites, un corps de 100 m de diamètre risque de percuter la Terre qu'une fois tous les 100 millions d'années bien que le facteur d'incertitude atteigne un facteur 2. Le dernier qui nous ait percuté fut probablement un morceau de comète et tomba sur la Tunguska en Sibérie en 1908.

Les participants au programme Spacewatch estiment qu’une cinquantaine d’objets de la taille d’une petite maison traversent probablement l’orbite de la Lune chaque jour. Ce phénomène est baptisé “near-miss” et il n’est pas exceptionnel que des astéroïdes frôlent la Terre à une distance de 150000 km ou 0.001 UA. Mais rassurez-vous, si ces petits corps devaient percuter la Terre, ils se consumeraient dans l’atmosphère bien avant d’atteindre le sol. Consulter le dossier consacré aux Histoires d'impacts pour en savoir plus.

A consulter : Convertisseur d'U.A. en km et vice-versa

Passages rapprochés des PHA sous un MOID ≤ 0.025 UA ou 3740000 km

Nom

de l'objet

Date de

la rencontre

Distance

(UA)

Toutatis

2014 JO25

19/04/2017

0.011752

1999 VP11

22/10/2017

0.01483

2006 UK

17/11/2017

0.022257

2008 TZ3

09/05/2018

0.016640

2006 YS7

29/10/2018

0.019302

2010 PK9

26/07/2019

0.021075

2014 SD224

25/12/2020

0.020191

2008 MP1

08/07/2021

0.01062

2014 HK129

20/12/2022

0.017241

Toutatis nous rend visite tous les quatre ans mais il reste à une distance respectable qui n'a jamais été inférieure à 1 million de kilomètres soit 0.00668 UA, loin derrière la Lune. Cette simulation réalisée par le JPL nous montre la Terre telle qu'on l'observerait de sa surface, à 5.3 millions de kilomètre de distance.

1998 HH49

17/10/2023

0.007852

2009 FF

11/09/2025

0.017468

1999 AN10

07/08/2027

0.002654

2001 WN5

26/06/2028

0.001663

Apophis

13/04/2029

0.0002644

Cette table est extraite d'une liste tenue à jour par l'UAI.

Au plus près de la Terre, les NEO présentent un angle de phase, tout comme les planètes inférieures, qui peut diminuer leur éclat jusqu'à 30 %. Malgré cette variation de luminosité c'est lors des oppositions périhéliques que leur étude reste la plus aisée.

A notre tableau, il faut ajouter un dernier groupe qui ne gravite pas dans la ceinture d'astéroïdes et qui ne frôle pas la Terre.

Prochain chapitre

Les astéroïdes Troyens

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[3] C.Chapman et D.Morrison, Nature, 367, 1994, p33. - Consulter également le site NEO de la NASA.


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