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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. 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 NEC (Near-Earth Comets) sont des comètes dont la distance périhélique q ≤ 1.3 UA et présentant une période inférieure à 200 ans - Le groupe NEA dont la distance périhélique q ≤ 1.3 UA. Il est divisé en sous-groupes (Atira, Aten, Apollo et Amor) selon leur distance au périhélie (q), la distance à l'aphélie (Q) et leurs demi-grands axes (a). - Le groupe Atira (ou des apophele) rassemble les rares NEA résidant dans l'orbite terrestre. Leur distance périhélique q < 0.983 UA et leur demi-grand axe a < 1 UA. Egalement appelée IEO (Inner Earth Objects), cette famille comprend 20 membres dont Atira découvert en 2003 et 2019AQ3. - 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. - 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 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) - 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. Ce sont les plus dangereux car ils peuvent potentiellement percuter la Terre. En d'autres termes, les astéroïdes qui ne peuvent pas se rapprocher de la Terre (par exemple H=22 avec un albédo présumé de 1.4) ne sont pas considérés comme des PHA. A
voir : Asteroids
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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. 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 ?
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 projet 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
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
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