Un groupe de planètes mineures, groupe d'astéroïdes, groupe orbital ou encore groupe dynamique, est un ensemble de planètes mineures partageant des propriétés orbitales voisines découlant de phénomènes purement dynamiques, notamment des phénomènes de résonance avec les planètes du Système solaire, à l'origine de zones de stabilité ou au contraire d'instabilité.
Diagramme orbital classique croisant demi-grand axe et inclinaison. Mise en évidence de plusieurs groupes: centaures, ceinture de Kuiper (dont plutinos), disque des objets épars.Diagramme classique représentant la dispersion des objets autour du Soleil. Mise en évidence de plusieurs groupes: géocroiseurs, ceinture principale d'astéroïdes, groupe de Hilda, troyens de Jupiter.
L'identification et la compréhension de ces groupes permettent de décrire et d'expliquer la manière dont sont réparties les planètes mineures au sein du Système solaire.
Cette notion de groupe est à distinguer de celle de famille. Il s'agit dans les deux cas d'ensembles de planètes mineures partageant des propriétés orbitales voisines mais les familles sont interprétées comme résultant de la fragmentation d'un objet antérieur à la suite d'une collision, ce qui n'est pas le cas des groupes. Ces familles sont notamment présentes au sein de la ceinture principale d'astéroïdes.
Paramètres intervenant dans les définitions des groupes
Dans ce qui suit, ua est la notation de l'unité astronomique, unité de longueur correspondant à la distance Soleil-Terre (environ 150 millions de km).
Les principaux paramètres intervenant dans la définition des groupes orbitaux sont:
le demi-grand axe (noté a, distance en ua), représentatif de la distance moyenne au Soleil;
l'excentricité (notée e, coefficient de 0 à 1) et l'inclinaison (notée i, angle en degrés) représentatifs d'un caractère "classique" (excentricité et inclinaison faibles correspondant à une orbite plus ou moins circulaire et proche de l'écliptique, plan dans lequel gravite la Terre) ou "non classique" de l'orbite;
la distance au périhélie (notée q, distance en ua) et la distance à l'aphélie (notée Q, distance en ua) permettant de caractériser des croisements, proximités ou éloignements (impliquant une absence d'influence gravitationnelle) avec des orbites de planètes;
l'existence ou non d'une résonance orbitale avec une planète et le rapport associé (noté sous la forme d'une fraction du type 1:2 ou 3:2);
les paramètres de Tisserand par rapport à Jupiter ou à Neptune (notés TJ et TN, paramètres sans dimension) permettant de caractériser l'influence gravitationnelle de ces planètes sur certains groupes de planètes mineures.
Définitions des groupes
Les définitions utilisées par les astronomes ou les bases de données sont de différentes natures.
Certaines définitions (que l'on peut qualifier de "théoriques") reposent sur une ou plusieurs propriétés fondamentales du groupe considéré. C'est typiquement le cas pour des groupes définis par une résonance avec une planète (groupe de Hilda, différents groupes de troyens, plutinos, autres groupes en résonance avec Neptune...).
D'autres définitions (que l'on peut qualifier de "caractérisations") reposent au contraire sur la simple description de la zone occupée par le groupe dans l'espace des phases défini par les variables a, e, i, q et Q (en pratique souvent ramené à deux variables a-i, a-e, a-q ou a-Q, ou même simplement à la seule variable a).
Dans ce dernier cas, les valeurs limites peuvent correspondre aux frontières effectives d'un groupe d'objets se détachant nettement des autres objets (cas par exemple du groupe de Hungaria tel que caractérisé par le MPC: 1,8 < a < 2,0 ua, e < 0,25 et i > 12°), mais peuvent aussi parfois relever de conventions pratiques partagées par la communauté scientifique (cas par exemple des séparations entre centaures, objets épars et objets détachés).
Ces différents types ne sont pas exclusifs. De nombreuses définitions combinent ces différents aspects (critère théorique et limites conventionnelles par exemple). L'usage de certains paramètres complexes peut aussi générer des situations intermédiaires. Par exemple la définition des damocloïdes par le paramètre de Tisserand relève à la fois d'une caractérisation (TJ < 2) et d'une propriété fondamentale (du fait des liens profonds entre paramètre de Tisserand et dynamique du système à 3 corps considéré).
La plupart des groupes possède plusieurs définitions. Cette diversité ne découle pas de désaccords importants. Il s'agit le plus souvent de petites variations sur le choix de valeurs limites. Ces variations sont parfois liées à l'ancienneté des sources utilisées. On peut toutefois noter que certains groupes sont plus particulièrement marqués par l'absence de définition bien partagée (cas par exemple des centaures et des damocloïdes). Il est également fréquent qu'un même groupe possède une définition théorique (utile par exemple pour la compréhension du groupe: origine, stabilité, évolution...) et une définition par caractérisation (plus facile à utiliser et suffisante pour la plupart des besoins). Les bases de données du MPC[1] et du JPL[2] utilisent actuellement () ce type de définitions par caractérisation.
Terminologie
Les planètes mineures de la ceinture principale ainsi que celles gravitant à proximité de la Terre ou comme troyens de Jupiter restent le plus souvent appelées classiquement astéroïdes. Un usage de plus en plus fréquent préfère par contre désigner les objets transneptuniens ainsi que les centaures ou les damocloïdes à travers le terme neutre d'objet. Cet usage est repris dans cette page. Le terme planète mineure (ou parfois objet) est utilisé comme terme générique.
Dénombrement des objets des groupes
Les dénombrements concernent les planètes mineures référencées (numérotées ou non). Il s'agit d'ordres de grandeur volontairement arrondis à 2 chiffres significatifs.
Les références indiquées MPC, JPL ou List renvoient respectivement à des consultations:
Groupe hypothétique d'astéroïdes possédant une orbite intérieure par rapport à celle de Mercure.
Définition 1: a < aMercure = 0,387 ua. Dans ce cas, l'orbite est majoritairement contenue dans celle de Mercure.
Définition 2: Q < qMercure = 0,307 ua. Dans ce cas, l'orbite est entièrement contenue dans celle de Mercure. Cette définition est celle retenue en 2011 par S. Greenstreet, H. Ngo et B. Gladman pour introduire la notion d'astéroïdes Vatira.
Le nom fait référence à la planète hypothétique Vulcain, recherchée dans la même zone au XIXesiècle, elle-même nommée en référence à Vulcain, dieu romain du feu.
Groupe proposé en 2011 par S. Greenstreet, H. Ngo et B. Gladman pour désigner les astéroïdes dont l'orbite serait entièrement contenue dans celle de Vénus mais non entièrement contenue dans celle de Mercure. En 2022 on ne connaît qu'un objet de ce groupe, (594913) ꞌAylóꞌchaxnim (découvert en 2020).
Le nom est construit sur la base des mots Vénus et Atira, en référence au fait que les astéroïdes Vatira sont pour la planète Vénus ce que les astéroïdes Atira sont pour la Terre. Il s'agit en principe d'un nom provisoire.
En français, le terme géocroiseur est souvent utilisé dans un sens large incluant les quatre groupes Atira, Aton, Apollon et Amor. L'expression «astéroïdes proches de la Terre» est plus rarement utilisée mais permet d'éviter l'ambiguïté avec la notion d'astéroïdes géocroiseurs au sens strict.
Ce sens large correspond au terme anglais near-Earth asteroid (NEA) (ou plus souvent NEO pour near-Earth object en incluant les comètes).
Astéroïdes dont l'orbite est entièrement contenue dans celle de la Terre. Tous ceux connus à fin 2018 sont géocroiseurs au sens large dans le sens où leur orbite ne croise pas celle de la Terre mais s'en rapproche à moins de 0,3 ua.
Définition 3: qVénus = 0,718 ua < Q < qTerre = 0,983 ua. Cette définition est proposée en 2011 par S. Greenstreet, H. Ngo et B. Gladman pour introduire la notion d'astéroïdes Vatira.
Nom en référence à (163693) Atira, premier découvert en 2003. Le terme apohele est dérivé du mot hawaïen apo hele signifiant orbite. Les bases de données du MPC et du JPL utilisent le terme Atira.
Classe informelle introduite par le programme Spacewatch pour parler des astéroïdes géocroiseurs ayant des orbites proches de celle de la Terre (demi-grand axe d'environ 1 ua, faible excentricité, faible inclinaison).
Le nom fait référence à Arjuna, héros de la mythologie hindoue.
À noter: Dans les classifications des bases de données du MPC et du JPL, cette classe ne recouvre pas tous les astéroïdes aréocroiseurs mais seulement ceux qui ne sont pas géocroiseurs ou n'appartiennent pas à d'autres classes "prioritaires". Voir section Classes liées aux planètes pour le sens strict.
Définition 1: 1,3 < q < QMars = 1,666 ua avec exclusion des objets transjoviens de type damocloïdes (critère a < 5,5 ua).
Définition 2 (JPL[4]): 1,3 < q < QMars = 1,666 ua avec exclusion des objets appartenant à la périphérie externe de la ceinture principale et des objets transjoviens de type damocloïdes (critère a < 3,2 ua).
Définition 3 (MPC): 1,3 < q < QMars = 1,666 ua avec exclusion des objets classés dans le groupe de Hungaria (situés dans la zone 1,8 < a < 2 ua) et des objets transjoviens de type damocloïdes (critère a < 6 ua).
Astéroïdes gravitant au voisinage des points de LagrangeL4 et L5 du système Soleil-Mars.
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Diagrammes orbitaux
Vulcanoïdes: zone de gravitation (en vert) des hypothétiques vulcanoïdes.
Géocroiseurs: ellipses orbitales, relativement à celle de la Terre, des 4 astéroïdes ayant donné leurs noms aux groupes, (163693) Atira (intérieur proche), (2062) Aton (croiseur intérieur), (1862) Apollon (croiseur extérieur) et (1221) Amor (extérieur proche).
Cette zone concentre à elle seule environ 95% des planètes mineures à ce jour identifiées.
La ceinture principale d'astéroïdes, située entre Mars et Jupiter, est le principal groupe de planètes mineures du Système solaire, tant en nombre qu'en niveau de concentration. L'influence gravitationnelle de Jupiter, via des effets de résonance orbitale, a vidé certaines zones appelées lacunes de Kirkwood. Ces lacunes sont à l'origine des nombreux sous-groupes au sein de la ceinture ou à sa périphérie.
Les astéroïdes troyens de Jupiter forment un autre groupe très important. Ces astéroïdes se concentrent dans deux zones de forme allongée situées autour des points de LagrangeL4 et L5 du système Soleil-Jupiter. Ces deux zones sont parmi les plus denses en planètes mineures après la ceinture principale.
On distingue au sein de la ceinture principale (et dans une moindre mesure parmi les troyens de Jupiter) plusieurs familles interprétées comme résultant de la fragmentation d'un corps en un certain nombre de corps plus petits, suite par exemple à une collision. Ces familles ne constituent pas à proprement parler des groupes et ne sont pas traitées ici.
Classe informelle correspondant à une vision large de la ceinture principale, incluant tout ou partie des groupes situés en périphérie (Hungaria, Cybèle, Hilda...).
L'approche la plus large peut inclure tous les objets de demi-grand axe compris entre 1,7 et 6 ua, hors géocroiseurs. Cette approche inclut les troyens de Jupiter et la plupart des aréocroiseurs non géocroiseurs.
Dans la base de données du JPL, la réunion des trois groupes Inner Main-belt, Main-belt et Outer Main-blet inclut la plupart des objets périphériques, hors troyens de Jupiter.
Groupe utilisé (sous le nom Inner main-belt) par la base de données du JPL.
Définition (JPL[4]): 1,666 < a < 2,0 ua et q > 1,666 ua (exclusion des géocroiseurs et aréocroiseurs) (rq: le critère a > 1,666 ua est en fait imposé par q > 1,666 ua).
Autre approche: la base de données du MPC utilise de manière alternative la notion de groupe de Hungaria; ces deux approches regroupent pour l'essentiel les mêmes objets.
Attention: le terme Inner main-belt est aussi rencontré dans un autre sens correspondant à la zone I de la ceinture principale.
Groupe d'astéroïdes de faible excentricité et d'inclinaison moyenne (typiquement entre 15 et 35°) situé entre Mars et la lacune de Kirkwood liée à la résonance 4:1 avec Jupiter.
Définition (MPC, caractérisation): 1,8 < a < 2,0 ua, e < 0,25 et i > 12° (remarque: cette définition inclut de nombreux astéroïdes classés comme aréocroiseurs par le JPL[note 11]).
Autre approche: la base de données du JPL utilise de manière alternative la notion de Inner main-belt; ces deux approches regroupent pour l'essentiel les mêmes objets.
Zone la plus dense de la ceinture principale, comprise entre les lacunes de Kirkwood liées aux résonances 4:1 et 2:1 avec Jupiter. Ce groupe est divisé en sous-groupes (zones I, II et III) liés aux lacunes de Kirkwood.
Définition 1: 2,06 < a < 3,27 ua et q > 1,666 ua (exclusion des géocroiseurs et aréocroiseurs).
Définition 2 (JPL[4], simplifiée): 2 < a < 3,2 ua et q > 1,666 ua (exclusion des géocroiseurs et aréocroiseurs) (remarque: la coupure à 3,2 au lieu de 3,27 ua où se situe la lacune de Kirkwood modifie sensiblement le nombre d'objets considérés[note 12]).
Définition 3: la limite externe de la ceinture principale est parfois choisie au niveau de la lacune de Kirkwood liée à la résonance 5:3 avec Jupiter, soit à environ à 3,70 ua. La zone supplémentaire, entre 3,27 et 3,70 ua, est celle où gravite le groupe de Cybèle.
Dans la base de données du MPC, la classe nommée Main-belt correspond pour l'essentiel à la définition 3 mais inclut également (par convention pratique) tous les objets avec 1,7 < a < 6 ua qui ne correspondent à aucune des autres classes utilisées (aréocroiseurs, groupe de Hungaria, groupe de Hilda ou troyens de Jupiter).
Sous-groupe compris entre les lacunes de Kirkwood liées aux résonances 4:1 et 3:1 avec Jupiter.
Cette zone est aussi désignée en anglais comme Inner main-belt. Attention: ce terme est parfois rencontré (notamment dans la base de données du JPL) dans un autre sens correspondant à la périphérie interne de la ceinture principale.
Cette famille collisionnelle située dans la zone I de la ceinture principale est caractérisée par une inclinaison moyenne (entre 18 et 32°) qui, dans cette zone, tend à en faire un ensemble nettement détaché du reste de la ceinture (inclinaison inférieure à 15°).
Petit groupe situé au niveau de la lacune de Kirkwood liée à la résonance 3:1 avec Jupiter, entre les zones I et II de la ceinture principale. Ses membres possèdent une excentricité et une inclinaison élevées.
Sous-groupe compris entre les lacunes de Kirkwood liées aux résonances 3:1 et 5:2 avec Jupiter. Ce sous-groupe est lui-même parfois divisé en deux parties (zones IIa et IIb) séparées par la lacune de Kirkwood liée à la résonance 8:3 avec Jupiter (a ~ 2,71 ua).
Cette zone est aussi désignée en anglais comme Middle main-belt.
Sous-groupe compris entre les lacunes de Kirkwood liées aux résonances 5:2 et 2:1 avec Jupiter. Ce sous-groupe est lui-même parfois divisé en deux parties (zones IIIa et IIIb) séparées par la lacune de Kirkwood liée à la résonance 7:3 avec Jupiter (a ~ 2,95 ua).
Cette zone est aussi désignée en anglais comme Outer main-belt. Attention: ce terme est parfois rencontré (notamment dans la base de données du JPL) dans un autre sens correspondant à la périphérie externe de la ceinture principale.
Petit groupe situé au niveau de la lacune de Kirkwood liée à la résonance 2:1 avec Jupiter, en bordure externe de la zone III de la ceinture principale. Ses membres possèdent une excentricité et une inclinaison élevées.
Groupe utilisé (sous le nom Outer main-belt) par la base de données du JPL et incluant notamment le groupe de Cybèle et le groupe de Hilda.
Définition 1: 3,27 < a < 4,6 ua et q > 1,3 ua (exclusion des géocroiseurs).
Définition 2 (JPL[4],[note 14], simplifiée): 3,2 < a < 4,6 ua et q > 1,3 ua (exclusion des géocroiseurs) (remarque: la coupure à 3,2 au lieu de 3,27 ua où se situe la lacune de Kirkwood modifie sensiblement le nombre d'objets considérés[note 12]).
Autre approche: la base de données du MPC utilise de manière alternative une définition élargie de la ceinture principale (incluant le groupe de Cybèle) et la notion de groupe de Hilda.
Attention: le terme Outer main-belt est aussi rencontré dans un autre sens correspondant à la zone III de la ceinture principale.
Groupe situé en périphérie externe de la ceinture principale, entre les lacunes de Kirkwood liées aux résonances 2:1 et 5:3 avec Jupiter. Ce groupe est parfois considéré comme faisant partie de la ceinture principale (zone III étendue).
Groupe d'astéroïdes gravitant en résonance 3:2 avec Jupiter. Ce groupe est caractérisé par une faible inclinaison et par le fait que, à chaque instant, la disposition de ses membres forme un triangle reliant les points de LagrangeL3, L4 et L5 du système Soleil-Jupiter.
Définition 1 (théorique): astéroïdes gravitant en résonance 3:2 avec Jupiter.
Définition 2 (MPC, caractérisation): 3,7 < a < 4,1 ua, e < 0,3 et i < 20°.
Autre approche: la base de données du JPL utilise de manière alternative la notion de Outer main-belt qui inclut notamment le groupe de Cybèle et le groupe de Hilda.
Petit groupe situé au niveau de la résonance 4:3 avec Jupiter. La zone de demi-grand axe compris entre 4,1 et 4,9 ua est particulièrement instable du fait de l'influence gravitationnelle de Jupiter et ne compte qu'un petit nombre d'astéroïdes[note 15] aux orbites instables. Au milieu de cette zone, la résonance 4:3 est supposée permettre une stabilité relative à ce petit groupe.
Astéroïdes gravitant au voisinage des points de LagrangeL4 et L5 du système Soleil-Jupiter.
Définition 1 (théorique): astéroïdes gravitant sur une orbite stable en résonance 1:1 avec Jupiter et en libration autour de l'un des points de LagrangeL4 ou L5.
Définition 2 (MPC, caractérisation): 4,8 ua < a < 5,4 ua et e < 0,3[réf.nécessaire].
Définition 3 (JPL[4], caractérisation): 4,6 ua < a < 5,5 ua et e < 0,3.
Les membres de ce sous-groupe sont nommés d'après des personnages troyens de la guerre de Troie[5].
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Diagrammes orbitaux
Des géocroiseurs aux troyens de Jupiter: visualisation des densités respectives de la ceinture principale (disque dense), des géocroiseurs (au centre), des troyens de Jupiter (de part et d'autre de Jupiter).
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).
Ceinture principale et périphérie: par ordre croissant de demi-grand axe, groupe de Hungaria (en bleu, a~1,9), famille de Phocée (en bleu, a~2,3-2,5), ceinture principale (en rouge), groupe de Cybèle (en bleu, a~3,3-3,7), groupe de Hilda (en bleu, a~3,9), troyens de Jupiter (en noir, a~5,2).
Ceinture principale: visualisation des lacunes de Kirkwood et des zones en découlant (zone I en bleu, zone II en orange, zone III en vert); la zone après la lacune 2:1 (a~3,3-3,7) correspond au groupe de Cybèle.
Cette zone est structurée autour de deux groupes: une deuxième ceinture située peu après Neptune, dite ceinture de Kuiper, et un nuage hypothétique de petits corps glacés situé aux confins du Système solaire, dit nuage de Oort. Ces deux groupes sont reliés par le disque des objets épars ou détachés.
Ces deux groupes sont envisagés comme deux réservoirs de corps glacés à l'origine des comètes à courte période (ceinture de Kuiper) ou à longue période (nuage de Oort).
Les planètes mineures gravitant entre Jupiter et Neptune sont peu nombreuses et interprétées comme des objets ayant été éjectés de la ceinture de Kuiper. Une partie d'entre elles forme le groupe des centaures (excentricité et inclinaison faibles à moyennes), les autres étant plutôt classées comme damocloïdes (excentricité et/ou inclinaison élevées).
À noter que les dénombrement indiqués représentent les planètes mineures identifiées. La ceinture de Kuiper est environ 30 fois plus éloignée de la Terre que la ceinture principale, ce qui limite la capacité à détecter les petits objets. La population totale de la ceinture de Kuiper est supposée supérieure à celle de la ceinture principale. De même, le nuage de Oort est supposé contenir plusieurs milliards de petits corps glacés.
À noter également que, en dehors de la ceinture de Kuiper proprement dite (plutinos et cubewanos notamment), la classification des objets au-delà de Jupiter reste largement en construction. En particulier, les usages liés aux groupes tels que centaures, damocloïdes, objets épars ou objets détachés sont très variables d'une source à l'autre. On peut par exemple noter que la base de données du Centre des planètes mineures affiche à ce jour une classe unique "objets distants (classification en cours)" ().
Liste des groupes
Davantage d’informations Demi-grand axe typique (en ua), Ordre grandeur nombre ...
Groupe utilisé par la base de données du MPC pour désigner de manière globale l'ensemble des objets gravitant au-delà des troyens de Jupiter et pour lesquels elle n'a pas à ce jour stabilisé de classification.
Objets gravitant principalement dans la zone des planètes externes, sur des orbites instables du fait de l'influence gravitationnelle de ces planètes. L'hypothèse généralement admise est qu'il s'agit d'anciens objets de la ceinture de Kuiper ayant été déviés de leurs trajectoires et susceptibles de devenir à moyen terme des comètes à courte période.
Définition 1 (JPL[4]): 5,5 < a < 30,1 ua (avec éventuelle exception des géocroiseurs[note 18] (cas du JPL)).
Définition 2: idem définition 1 mais avec exclusion des objets classés comme damocloïdes.
Définition 3 (MPC): 6 < a < 30,1 ua et q > 5,2 ua[note 19]. Cette définition correspond aux objets avec a < 30,1 ua de la liste du MPC nommée List Of Centaurs and Scattered-Disk Objects[note 20]. Le critère sur q permet d'exclure des objets de type damocloïdes[note 21].
Autres définitions: d'autres valeurs limites sur a et sur q sont possibles; d'autres approches utilisent le paramètre de Tisserand par rapport à Jupiter; d'autres font référence à des critères plus théoriques tels que l'absence de résonance avec les planètes externes ou l'existence d'une instabilité de l'orbite à long terme; certaines de ces approches incluent des objets transneptuniens.
Ces objets sont nommés d'après les centaures de la mythologie grecque[5], dans le prolongement de (2060) Chiron, premier découvert en 1977 et nommé d'après le centaure Chiron.
Objets (par ailleurs souvent classés comme centaures ou comme objets épars) possédant des orbites comparables à celles des comètes de type Halley ou des comètes à longue période mais ne présentant pas d'activité cométaire. Ces objets sont caractérisés par une forte excentricité impliquant souvent un périhélie dans la zone des planètes internes. Leur inclinaison est souvent élevée voire de type rétrograde. Deux hypothèses généralement admises sont que ces objets sont originaires du nuage de Oort et sont d'anciennes comètes ayant achevé leur dégazage.
Définition 2 (Akimasa Nakamura): soit a > 8 ua, q < 5,2 ua (périhélie intérieur à l'orbite de Jupiter) et e > 0,75; soit i > 90° (mouvement rétrograde).
Définition 3 (simplifiée): a > 6 ua et q < 5,2 ua. Cette approche simplifiée est utilisée implicitement par le MPC à travers les objets distants regroupés dans la liste List Of Other Unusual Objects.
Nom en référence à (5335) Damoclès, premier découvert en 1991.
Ceinture s'apparentant à la ceinture principale (forte concentration d'objets possédant des excentricités et des inclinaisons modérées) située au-delà de Neptune. La ceinture de Kuiper est notamment constituée des plutinos, des cubewanos et des twotinos.
Définition 1 (MPC, simplifiée): 30,1 < a < 50 ua et q > 24 ua (avec exception des troyens de Neptune). Cette définition correspond à la liste du MPC nommée List Of Transneptunian Objects[note 25]. Le critère q > 24 ua permet pour le MPC de séparer la ceinture de Kuiper des objets épars (5,2 < q < 24 ua) et des objets de type damocloïdes (q < 5,2 ua). Cette définition inclut toutes les résonances avec Neptune avec a < 50 ua.
Autres définitions: d'autres critères peuvent être utilisés pour la frontière avec les objets épars; certaines approches élargissent par ailleurs la notion de ceinture de Kuiper au-delà de 50 ua en incluant d'autres résonances avec Neptune situées au-delà de cette limite.
Le sigle KBO provient de l'anglais Kuiper belt object.
Objets de la ceinture de Kuiper gravitant en résonance 2:3 avec Neptune. Ce groupe marque le début de la zone principale de la ceinture de Kuiper.
Nom en référence à la planète naine Pluton qui appartient ce groupe.
Les plutinos sont nommés d'après des figures mythologiques (de toutes cultures) liées au thème de l'Enfer[5], dans le prolongement de Pluton nommé d'après le dieu romain Pluton.
Cubewanos (ou objets classiques de la ceinture de Kuiper)
40 à 48
1 500?
05/2019
Objets appartenant à la zone principale de la ceinture de Kuiper (comprise entre les résonances 2:3 et 1:2 avec Neptune) et ne présentant pas de résonance avec Neptune.
Nom en référence à (15760) 1992 QB1 (depuis nommé Albion), premier découvert en 1992.
Les cubewanos sont nommés d'après des figures mythologiques (de toutes cultures) liées au thème de la création du monde[5].
Terme parfois utilisé pour désigner les objets de la ceinture de Kuiper gravitant en résonance 1:2 avec Neptune. Ce groupe marque la fin de la zone principale de la ceinture de Kuiper (falaise de Kuiper).
Le nom fait référence à la résonance 1:2 (two en anglais).
Objets transneptuniens gravitant en résonance avec Neptune. La plupart de ces objets (toutes les résonances jusqu'à a = 50 ua selon l'approche du MPC ou parfois au-delà selon d'autres approches) appartiennent à la ceinture de Kuiper.
Outre les plutinos (résonance 2:3) et les twotinos (résonance 1:2), les principaux groupes (sans noms spécifiques) concernent les résonances 3:4 (a ~ 38 ua), 3:5 (a ~ 42 ua), 4:7 (a ~ 44 ua) et 2:5 (a ~ 55 ua). De nombreuses autres résonances sont concernées et définissent autant de petits groupes orbitaux.
Les objets en résonances 1:3 et 1:4 sont parfois appelés threetinos et fourtinos, par analogie avec les twotinos.
Objets transneptuniens qu'on suppose avoir été dispersés par l'influence gravitationnelle de Neptune et qui ne présentent pas (ou plus) les régularités spécifiques des objets de la ceinture de Kuiper ou des objets en résonance avec Neptune. Ils ont souvent une excentricité et/ou une inclinaison élevées.
Définition 1 (MPC, simplifiée): (30,1 < a < 50 ua et 5,2 < q < 24 ua) ou (a > 50 ua et q > 5,2 ua). Cette définition correspond aux objets avec a > 30,1 ua de la liste du MPC nommée List Of Centaurs and Scattered-Disk Objects. Les critères sur q permettent pour le MPC de séparer les objets épars de la ceinture de Kuiper et des objets de type damocloïdes (q < 5,2 ua). Cette définition inclut les résonances avec Neptune avec a > 50 ua ainsi que les objets détachés.
Définition 2 (plus rigoureuse): idem définition 1 mais avec exclusion des objets en résonance avec Neptune et des objets détachés.
Autres définitions: d'autres critères peuvent être utilisés pour la frontière avec la ceinture de Kuiper ou avec les damocloïdes.
Le sigle SDO provient de l'anglais scattered disc object.
Objets transneptuniens de périhélie élevé et supposés échapper à l'influence gravitationnelle de Neptune. Cette notion inclut les sednoïdes.
Définition 1 (simplifiée): a > 50 ua et q > 40 ua.
Définition 2 (plus rigoureuse): idem définition 1 mais avec exclusion des quelques objets en résonance avec Neptune répondant à ces critères.
Autres définitions: d'autres valeurs limites sur a (par exemple a > 47,8 correspondant à la résonance 1:2 avec Neptune) et sur q sont possibles; d'autres approches utilisent le paramètre de Tisserand par rapport à Neptune (par exemple TN > 3).
Le sigle DDO provient de l'anglais detached disc object.
Nuage hypothétique de forme sphérique prolongeant le nuage de Hills et s'étendant jusqu'aux confins du système solaire. Il est supposé contenir plusieurs milliards de petits corps glacés à l'origine des comètes à longue période.
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Diagrammes orbitaux
Centaures (et damocloïdes): la position horizontale de l'objet indique son demi-grand axe, sa position verticale son inclinaison, le trait associé son périhélie et son aphélie (et donc indirectement son excentricité); les objets pénétrant à l'intérieur de l'orbite de Jupiter ou fortement inclinés sont parfois étudiés en tant damocloïdes.
Des troyens de Jupiter à la ceinture de Kuiper: du centre à la périphérie, troyens de Jupiter (en gris), centaures (en vert), ceinture de Kuiper (en bleu), objets épars (en rose); une dizaine de troyens de Neptune sont également représentés en violet.
Ceinture de Kuiper: schéma de la ceinture de Kuiper et des zones de résonance avec Neptune.
Ceinture de Kuiper et objets épars: orbites typiques des cubewanos (en bleu), des twotinos et autres résonances (en vert), des objets épars (en noir).
Des centaures aux objets épars / Objets en résonances: par ordre croissant de demi-grand axe, centaures (en jaune), troyens de Neptune (en rouge, a~30), plutinos (en rouge, a~39,5), cubewanos (en bleu), twotinos (en rouge, a~48), autres résonances avec Neptune (en rouge, voir indications 4:5, 3:4, 3:5, 4:7, 3:7, 2:5, 1:3), objets épars (en gris).
Disque des objets épars: la position horizontale de l'objet indique son demi-grand axe, sa position verticale son inclinaison, le trait associé son périhélie et son aphélie (et donc indirectement son excentricité); les objets en gris et en vert correspondent à la ceinture de Kuiper et aux objets en résonances avec Neptune; les objets épars sont en bleu ou blanc.
Objets épars, objets détachés et sednoïdes: par ordre croissant de demi-grand axe, plutinos (en rouge), cubewanos (en bleu), autres résonances avec Neptune (en rouge), objets épars (en gris), objets transneptuniens extrêmes (en violet, brun et jaune) dont sednoïdes (en jaune).
Objets transneptuniens extrêmes: les objets extrêmes sont situés au-dessus de la ligne de niveau correspondant à un demi-grand axe limite choisi ici à 250 ua; de gauche à droite (c'est-à-dire par ordre croissant de périhélie), objets épars extrêmes (en vert), objets détachés extrêmes (en jaune) et sednoïdes (en bleu).
Sednoïdes: orbites typiques des sednoïdes (relativement à l'orbite de Neptune en bleu).
Nuage de Oort: vue d'artiste du nuage de Oort illustrant sa forme sphérique et sa dimension relativement à la ceinture de Kuiper.
De la ceinture principale au nuage de Oort: illustration des rapports de distances entre ceinture principale / ceinture de Kuiper / sednoïdes / nuage de Oort.
Troyens d'une planète
Les zones situées à 60° en avance ou en retard sur l'orbite d'une planète (c'est-à-dire au niveau des points de LagrangeL4 et L5 du système Soleil-planète) permettent la stabilité d'un système à trois corps Soleil / planète / petit corps et sont donc parfois occupées par des objets appelés troyens de la planète. Outre Jupiter qui possède plusieurs milliers de troyens, quatre autres planètes sont identifiées, en , comme possédant au moins un troyen: la Terre (2), Mars (9), Uranus (1) et Neptune (23).
Les 5 groupes correspondant sont décrits dans les tableaux précédents.
Outre les troyens, d'autres objets possèdent des orbites très proches de celle d'une planète avec laquelle ils sont en résonance 1:1. On parle alors d'objet en mouvement coorbital avec la planète, ou plus simplement de coorbital de la planète. La notion de coorbital inclut les troyens mais elle est souvent utilisée pour parler des "coorbitaux non troyens". Les deux situations les plus courantes sont celle des quasi-satellites et celle des orbites en fer à cheval. On distingue également les "troyens transitoires" (orbites du même type que les troyens mais plus instables) et différentes situations intermédiaires. La stabilité de ces orbites est très variable suivant les cas, allant de quelques dizaines d'années à plusieurs millions d'années. Il a été montré par simulation numérique que la plupart de ces objets tendent à alterner entre ces situations, par exemple entre quasi-satellite et orbite en fer à cheval. L'issue peut aussi être une sortie de la situation de coorbital.
Davantage d’informations Demi-grand axe typique (en ua), Nombre identifiés ...
Uranus compte par ailleurs 1 troyen (en ): (687170) 2011 QF99; une étude publiée en 2017 considère le coorbital 2014 YX49 comme un possible deuxième troyen[10]
Neptune compte par ailleurs de nombreux troyens (23 identifiés en )
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Croiseurs d'une planète
Les objets dont l'orbite croise celle d'une planète sont dits croiseurs de cette planète. Toutes les planètes du Système solaire possèdent de plusieurs centaines à plusieurs milliers de croiseurs.
Davantage d’informations Planète, Demi-grand axe min-max (en ua) ...
Définition: a < aMercure = 0,387 ua et Q > qMercure = 0,307 ua (croiseurs intérieurs) ou a > aMercure = 0,387 ua et q < QMercure = 0,467 ua (croiseurs extérieurs).
Définition: a < aVénus = 0,723 ua et Q > qVénus = 0,718 ua (croiseurs intérieurs) ou a > aVénus = 0,723 ua et q < QVénus = 0,728 ua (croiseurs extérieurs).
Définition: a < aTerre = 1,000 ua et Q > qTerre = 0,983 ua (croiseurs intérieurs) ou a > aTerre = 1,000 ua et q < QTerre = 1,017 ua (croiseurs extérieurs).
Définition: a < aMars = 1,524 ua et Q > qMars = 1,381 ua (croiseurs intérieurs) ou a > aMars = 1,524 ua et q < QMars = 1,666 ua (croiseurs extérieurs).
À noter: dans les classifications usuelles (dont celles des bases de données du MPC et du JPL), ce terme prend un sens différent qui exclut les astéroïdes géocroiseurs (au sens large) ou ceux appartenant à d'autres classes "prioritaires". Voir section Zone interne du Système solaire.
Définition: a < aJupiter = 5,203 ua et Q > qJupiter = 4,951 ua (croiseurs intérieurs) ou a > aJupiter = 5,203 ua et q < QJupiter = 5,455 ua (croiseurs extérieurs).
Définition: a < aSaturne = 9,537 ua et Q > qSaturne = 9,023 ua (croiseurs intérieurs) ou a > aSaturne = 9,537 ua et q < QSaturne = 10,05 ua (croiseurs extérieurs).
Définition: a < aUranus = 19,19 ua et Q > qUranus = 18,28 ua (croiseurs intérieurs) ou a > aUranus = 19,19 ua et q < QUranus = 20,10 ua (croiseurs extérieurs).
Définition: a < aNeptune = 30,07 ua et Q > qNeptune = 29,81 ua (croiseurs intérieurs) ou a > aNeptune = 30,07 ua et q < QNeptune = 30,33 ua (croiseurs extérieurs).
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On peut également mentionner le terme hadéocroiseurs parfois utilisé pour désigner les objets croisant l'orbite de la planète naine Pluton.
Ces ensembles sont basés sur des critères orbitaux mais ne sont pas à proprement parler des groupes orbitaux.
Liste
Davantage d’informations Demi-grand axe typique (en ua), Ordre grandeur nombre ...
Objets tournant en sens inverse par rapport aux planètes. Cette situation correspond à une inclinaison orbitale comprise entre 90 et 180°. Environ la moitié ont une inclinaison supérieure à 135°.
La plupart de ces objets possèdent les propriétés typiques des damocloïdes mais sont souvent classés comme centaures, objets épars ou objets divers (liste "other unusual objects" du MPC).
Au-delà des quatre planètes naines officielles (Pluton, Hauméa, Makémaké et Éris), le terme inclut souvent de manière informelle tout ou partie des autres gros objets transneptuniens candidats au statut de planète naine.
Astéroïdes potentiellement dangereux: orbites des astéroïdes potentiellement dangereux relativement aux orbites de Jupiter et des quatre planètes telluriques (dont celle de la Terre en noir).
Plutoïdes: diagramme orbital de quelques-uns des plus gros objets transneptuniens; Pluton, Hauméa (ici noté 2003 EL61), Makémaké (ici noté 2005 FY9) et Éris sont les 4 planètes naines transneptuniennes officielles.
Objets interstellaires: orbite hyperbolique de 1I/'Oumuamua, premier objet interstellaire découvert, en 2017.
La base de données du MPC consultée le 12 mai 2019 recense 3 amors avec a > 5 ua: 2014 PP69 (a ~ 21 ua), 2019 EJ3 (a ~ 86 ua) et 2017 UR52 (a ~ 325 ua). Les deux derniers sont des transneptuniens qu'elle classe comme objets distants.
Le nom de cette classe utilisée par les bases de données du MPC et du JPL est trompeuse: il ne s'agit ici que des astéroïdes aréocroiseurs qui ne sont ni géocroiseurs (au sens large), ni rattachés à d'autres groupes "prioritaires" tels que Hungaria, Hilda, centaures ou transneptuniens.
Il s'agit ici des objets connus. La ceinture de Kuiper est environ 30 fois plus éloignée de la Terre que la ceinture principale, ce qui limite la capacité à détecter les petits objets. La population totale de la ceinture de Kuiper est supposée supérieure à celle de la ceinture principale.
Ces nuages restent à ce jour hypothétiques. Il est parfois envisagé que les objets détachés les plus lointains (ou sednoïdes) pourraient être les premiers éléments du nuage de Hills. La base de données du MPC consultée le 15 juin 2019 recense 4 sednoïdes (au sens a > 150 ua et q > 50 ua). Le nuage de Oort est supposé contenir plusieurs milliards de petits corps glacés.
L'astéroïde de plus petit demi-grand axe est 2016 XK24 avec a = 0,58 ua et celui de plus petit aphélie est 2019 AQ3 avec Q = 0,77 ua selon la base données du MPC consultée le 15 juin 2019.
La base de données du MPC consultée le 12 mai 2019 recense 5 géocroiseurs au sens large avec a > 5 ua (apollons ou amors) dont 2 au sens strict (apollons).
La base de données du MPC consultée le 20 mai 2019 recense 5 objets distants avec a > 1000 ua et indique un record détenu par 2017 MB7 avec a ~ 3500 ua.
La base de données du JPL consultée le recense 175 objets répondant au critère TJ < 2 dont 14 avec a < 5,5 ua généralement non considérés comme damocloïdes.
Cette liste, contrairement à ce que laisse penser son nom, ne recense qu'une partie des objets transneptuniens, les autres étant répertoriés dans les listes List Of Centaurs and Scattered-Disk Objects et List Of Other Unusual Objects.
La résonance 4:5 (a ~ 35 ua) est la résonance de plus petit demi-grand axe connue à ce jour. Au-delà de 80 ua, on recense quelques objets au niveau des résonances 2:9 (a ~ 80 ua), 1:5 (a ~ 88 ua), 2:11 (a ~ 94 ua), 1:6 (a ~ 99 ua) ou 1:9 (a ~ 129 ua).
La liste du MPC consultée le 21 juin 2019 recense 2 astéroïdes potentiellement dangereux avec a > 3,4 ua: 2015 HX176 (a ~ 3,9 ua) et 1999 XS35 (a ~ 18 ua).
Consultée le avec critère "Atira" (19 objets). Consultée le même jour, la base de données du MPC donne le nombre de 34: l'écart provient de la différence de définition (critère Q < 1 ua pour MPC et critère plus strict Q < qTerre = 0,983 ua pour JPL).
Consultée le 27 avril 2019 avec critère "Apollo" (10 996 objets). Consultée le même jour, la base de données du MPC indique environ 10 000 objets: l'écart provient de la différence de définition (critère sur le périhélie) qui déplace la frontière entre apollons et amors.
Consultée le 27 avril 2019 avec critère "Amor" (7 498 objets). Consultée le même jour, la base de données du MPC indique environ 8 500 objets: l'écart provient de la différence de définition (critère sur le périhélie) qui déplace la frontière entre apollons et amors.
Consultée le 12 mai 2019 avec critère "Mars-crossing Asteroid" (16 936 objets). Consultée le même jour, la base de données du MPC indique environ 14 000 objets: l'écart provient principalement de l'exclusion des objets classés dans le groupe de Hungaria.
Consultée le 15 mai 2019 avec critère "Jupiter Trojan" (7 244 objets). Consultée le même jour, la base de données du MPC donne un résultat très proche (7 229 objets).
(en) «JPL Small-Body Database Search Engine», les définitions sont accessibles en cliquant sur le nom des groupes en haut de l'interface (consulté le )
(en) C. de la Fuente Marcos et R. de la Fuente Marcos, «A trio of horseshoes: past, present and future dynamical evolution of Earth co-orbital asteroids 2015 XX169, 2015 YA and 2015 YQ1», Astrophysics and Space Science, vol.361, , p.121 (DOI10.1007/s10509-016-2711-6, arXiv1603.02415, lire en ligne)
(en) C. de la Fuente Marcos et R.de La Fuente Marcos, «Four temporary Neptune co-orbitals: (148975) 2001 XA255, (310071) 2010 KR59, (316179) 2010 EN65 and 2012 GX17», Astronomy and Astrophysics, vol.547, (DOI10.1051/0004-6361/201220377, arXiv1210.3466, lire en ligne)
