vignette|upright=1.4|L'astéroïde de la ceinture principale (243) Ida ainsi que sa lune Dactyle. Dactyle est la première lune astéroïdale à avoir été découverte. vignette|upright=1.4|L’astéroïde géocroiseur (101955) Bénou photographié par la sonde OSIRIS-REx en décembre 2018. vignette|upright=1.4|Modélisation basée sur des images radar de l'astéroïde géocroiseur (4769) Castalie. Il s'agit d'un corps binaire à contact.
Un astéroïde (du grec ancien , « qui ressemble à une étoile »Wilhelm Pape, Handwörterbuch der griechischen Sprache, 3. Aufl., 6. Abdruck, Braunschweig 1914, S. 375.S. Clifford J. Cunningham: Discovery of the origin of the word asteroid and the related terms asteroidal, planetoid, planetkin, planetule, and cometoid. In: Studia Etymologica Cracoviensia 20, 2015, S. 47–62.) est une planète mineure composée de roches, de métaux et de glaces, et dont les dimensions varient de l'ordre du mètre (limite actuelle de détection) à plusieurs centaines de kilomètres. L'appellation « d'apparence stellaire » vient de l'aspect ponctuel (non résolu) des astéroïdes au télescope, différent du disque résolu des planètes, lors des premières observations astronomiques.
En 1801, le premier astéroïde découvert est nommé Cérès. C'est le plus gros astéroïde de la ceinture principale, groupe d'astéroïdes le plus important en nombre d'objets connus (plus de en ou environ en comptant la périphérie immédiateConsultée le 30 avril 2019 avec critères "Inner Main-belt or Main-belt or Outer Main-belt" ( objets).), situé entre les orbites de Mars et de Jupiter. Les astéroïdes géocroiseurs (environ connus en Consultée le 27 avril 2019 avec critères "Atira or Aten or Apollo or Amor" ( objets).) constituent le second groupe en nombre, ils croisent l'orbite de la Terre. Les deux groupes rassemblent plus de 95 % des planètes mineures connuesConsultée le 27 avril 2019 avec critère "Asteroid" ( objets au total)..
Les planètes mineures situées au-delà de Neptune sont parfois considérées comme des astéroïdes mais aussi, de plus en plus souvent, distinguées et désignées comme objets transneptuniens. Leur composition est plus riche en glace et plus pauvre en métaux et en roches, ce qui les apparente à des noyaux cométaires« Bestiaire des petits corps du Système solaire », in Ciel et Espace Hors Série , octobre 2010..
Contrairement aux comètes, les astéroïdes ne présentent pas d'activité cométaire. Cependant, quelques-uns ont été observés avec une activité partielle et sont qualifiés d'astéroïdes actifs..
On suppose que les astéroïdes sont des restes du disque protoplanétaire qui ne se sont pas regroupés en planètes.
Certains astéroïdes géocroiseurs sont considérés comme potentiellement dangereux à cause du risque de collision avec la Terre. Ils sont surveillés par des systèmes automatisés comme Sentry ou ATLAS et des études sont menées sur les possibilités de les dévier comme la mission DART.
Terminologie
Histoire Premières découvertes
vignette|upright=0.9|(1) Cérès photographié par la sonde Dawn en mai 2015.
Le premier astéroïde est découvert fortuitement par Giuseppe Piazzi, directeur de l’observatoire de Palerme. Le , alors qu’il mène des observations dans la constellation du Taureau afin d’établir un catalogue stellaire, il repère un nouvel astre. Le lendemain, il constate avec surprise que celui-ci s’est déplacé vers l’ouest.. Il suit le déplacement de cet objet pendant plusieurs nuits. Son collègue, Carl Friedrich Gauss, utilise ces observations pour déterminer la distance exacte de cet objet inconnu à la Terre. Ses calculs situent l’astre entre les planètes Mars et Jupiter. Piazzi le nomme Cérès, du nom de la déesse romaine qui fait sortir la sève de la terre et qui fait pousser les jeunes pousses au printemps, et également déesse protectrice de la Sicile.
Selon la loi de Titius-Bode, formulée en 1766 par Johann Daniel Titius et divulguée par Johann Elert Bode, une planète aurait dû graviter entre Mars et Jupiter. Une campagne d’observation, initiée par Joseph Jérôme Lefrançois de Lalande en 1796, avait été lancée afin de la localiser. Piazzi, sans le vouloir, avait devancé ses collègues avec la découverte de Cérès sur l’orbite de l’hypothétique planète.
Entre 1802 et 1807, trois autres objets sont découverts sur des orbites voisines : Pallas, Junon et Vesta. Les quatre nouveaux corps sont alors considérés comme de véritables planètes. Le terme de petites planètes est généralement employé ; cependant dès 1802, William Herschel propose l’appellation d’astéroïde, qui signifie littéralement « en forme d’étoile », à cause de leur aspect au télescope, différent de celui en forme de disque régulier des autres planètes .. Avec, de plus, leur petite taille ou l’inclinaison orbitale élevée de Pallas, il s’agissait selon lui d’objets du Système solaire à distinguer des planètes.
Il faut attendre 1845 pour qu’une nouvelle petite planète soit découverte, Astrée, par Karl Ludwig Hencke. Dès lors, les découvertes ne cessent de se multiplier et l’appellation proposée par Herschel s’impose.
Au
En , cent astéroïdes sont connus. La millième découverte homologuée a lieu en () et la dix-millième en (). En règle générale, l’ordre des dates de découverte diffère de l’ordre de numérotation des astéroïdes, car l’affectation d’un numéro se fait après une détermination suffisamment fiable de l’orbite de l’objet.
La majorité des astéroïdes connus sont situés dans la zone comprise entre Mars et Jupiter, dite ceinture d'astéroïdes (ou ceinture principale). Mais d'autres ont été découverts en dehors de cette zone, soit parce qu’ils possèdent une orbite qui les fait s’éloigner de la ceinture principale, soit parce qu’ils sont situés dans une tout autre zone du Système solaire (voir Principaux groupements). La plupart d'entre eux sont plus éloignés du Soleil, mais on en connaît qui sont moins éloignés que Mars (astéroïdes Amor et astéroïdes Apollon), la Terre (astéroïdes Aton et astéroïdes Atira) et même Vénus ().
L’étude des astéroïdes fut longtemps délaissée par les astronomes. Nous les connaissons depuis maintenant plus de deux cents ans, mais ils étaient considérés comme les rebuts du Système solaire.. On sait maintenant que les astéroïdes sont une clé importante de la compréhension de la formation du Système solaire et c’est pour cette raison que les astronomes montrent un plus grand intérêt envers ces objets.
Dénomination
Paramètres orbitaux
Composition et classification spectrale
La composition des astéroïdes est évaluée d’après leur spectre optique mesurant la lumière réfléchie, qui correspond à la composition de leur surface. Celle des météorites est connue avec l'analyse des fragments retrouvés sur Terre.
Le système classique de classification spectrale des astéroïdes, élaboré en 1975, les classe selon un système basé sur leur couleur, leur albédo et leur spectre optique. Ces propriétés étaient censées correspondre à la composition de leur surface. Il faut noter, cependant, que certains types sont plus facilement détectables que d'autres. Ainsi, ce n'est pas parce que la proportion d'astéroïdes d'un type donné est plus importante qu'ils sont effectivement plus nombreux. Il existe des systèmes de classification plus récents, dont deux se démarquent : Tholen (de l'astronome David J. Tholen) et SMASS.
À l'origine, la classification des astéroïdes se basait sur l'hypothèse de leur composition : type C - carbone type S - silice type M - métallique
Ceci a porté à confusion, car le type spectral d'un astéroïde ne garantit pas sa composition.
Principaux groupements
Ceinture principale vignette|upright=1.2|Des géocroiseurs aux troyens de Jupiter : du centre à la périphérie, géocroiseurs (en vert et rouge), ceinture principale (en blanc), groupe de Hilda (en brun), troyens de Jupiter (en vert).
La ceinture principale d'astéroïdes, entre les orbites de Mars et Jupiter, distante de deux à quatre unités astronomiques du Soleil, est le principal groupement d'astéroïdes : environ objets y ont été répertoriés à ce jour (), auxquels on peut ajouter autres gravitant dans sa périphérie immédiate (groupe de Hungaria, groupe de Cybèle et groupe de Hilda notamment). L’influence du champ gravitationnel de Jupiter les a empêchés de former une planète. Cette influence de Jupiter est également à l’origine des lacunes de Kirkwood, zones quasiment vides situées au milieu et sur les bords de la ceinture et dues à des phénomènes de résonance orbitale.
Astéroïdes troyens de Jupiter
Les troyens de Jupiter sont situés sur des orbites très proches de celle de Jupiter, à proximité des deux points de Lagrange L et L. On en compte environ en Consultée le 27 avril 2019 avec critère "Jupiter Trojans" ( objets).. Le nom fait référence à la guerre de Troie : les points L et L sont associés respectivement au camp grec et au camp troyen et les astéroïdes y sont nommés, sauf exception, avec des noms de personnages du camp associé.
Astéroïdes géocroiseurs vignette|upright=1.2|Astéroïdes géocroiseurs : ellipses orbitales des 4 astéroïdes ayant donné leurs noms aux groupes, (1221) Amor (extérieur proche), (1862) Apollon (croiseur extérieur), (2062) Aton (croiseur intérieur) et (163693) Atira (intérieur proche), relativement à celle de la Terre.
Au sens strict, les astéroïdes géocroiseurs sont des astéroïdes dont l’orbite croise celle de la Terre (Earth-crosser asteroid ou ECA en anglais). En pratique, en français, le terme est le plus souvent entendu au sens large et inclut également les astéroïdes dont l'orbite est « proche » de celle de la Terre (passe à moins de 0,3 unité astronomique) (near Earth asteroid ou NEA en anglais). On en dénombre environ ().
Ces astéroïdes sont classiquement classés en quatre groupes : les astéroïdes Atira, dont l'orbite est entièrement contenue dans celle de la Terre (19 connus en selon la base de données du JPLConsultée le 27 avril 2019 avec critère "Atira" (19 objets). Remarque : la base de données du MPC donne le nombre de 34 ; la différence provient du fait que le MPC retient le critère Q < 1 alors que le JPL utilise le critère plus strict Q < q = 0,983.) ; les astéroïdes Aton, croiseurs dont l'orbite est principalement située à l'intérieur de celle de la Terre (a < 1 ua) (environ connus en Consultée le 27 avril 2019 avec critère "Aten" ( objets).) ; les astéroïdes Apollon, croiseurs dont l'orbite est principalement située à l'extérieur de celle de la Terre (a > 1 ua) (environ connus en Consultée le 27 avril 2019 avec critère "Apollo" ( objets). Remarque : la base de données du MPC indique environ objets ; la différence provient d'un critère légèrement différent sur le périhélie des objets, ce qui déplace la frontière entre apollons et amors.) ; les astéroïdes Amor, dont l'orbite entoure entièrement celle de la Terre (environ connus en Consultée le 27 avril 2019 avec critère "Amor" ( objets). Remarque : la base de données du MPC indique environ objets ; la différence provient d'un critère légèrement différent sur le périhélie des objets, ce qui déplace la frontière entre apollons et amors.).
L’intérêt médiatique parfois très fort porté sur les astéroïdes géocroiseurs est lié à la crainte de les voir entrer en collision avec la Terre. Voir section Risques d'impact avec la Terre.
Centaures
Les centaures sont des planètes mineures qui gravitent entre les orbites des planètes géantes gazeuses. On en compte en entre 200 et 500 suivant le périmètre précis attribué à ce groupe (frontière non standardisée avec d'autres groupes tels que celui des damocloïdes). Le premier qui fut découvert est (2060) Chiron, en 1977. On suppose généralement que ce sont d'anciens objets transneptuniens ayant été éjectés de leurs trajectoires, suite, par exemple, à un passage à proximité de Neptune.
Ceinture de Kuiper et autres objets transneptuniens