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Les astéroïdes : taille, orbite, composition et formation

Dossier - Les fascinants astéroïdes du Système solaire
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Les astéroïdes peuvent nous fournir de formidables renseignements sur la naissance du Système solaire. Certains, les géocroiseurs, représentent toutefois une menace pour la Terre. Découvrez tout de ces objets aussi précieux qu’inquiétants dans ce dossier.

  
DossiersLes fascinants astéroïdes du Système solaire
 

Découvrez ici les caractéristiques des astéroïdes : leurs orbites, leurs tailles et leurs compositions. Apprenez aussi comment ces objets se sont formés et comment les identifier.

La ceinture principale d'astéroïdes est une région du Système solaire située entre les orbites de Mars et Jupiter. © Nasa/JPL-Caltech/T. Pyle (SSC)

Tailles des astéroïdes

Les dimensions des astéroïdes sont extrêmement variables : de quelques dizaines de mètres à plus de 1.000 kilomètres. On remarque également que plus un astéroïde est gros, plus il est sphérique. En dessous de 160 km de diamètre, leur forme devient franchement allongée et irrégulière : cette forme est due à la gravité.

La ceinture principale d'astéroïdes (The Main Asteroid Belt, en anglais). © DR

Orbites : la ceinture d'astéroïdes et la ceinture de Kuiper

La plupart des astéroïdes sont répartis dans la ceinture d'astéroïdes qui se situe à près de 400 millions de kilomètres du Soleil (entre l'orbite de Mars et de Jupiter). Certains astéroïdes s'écartent toutefois de cette ceinture. Leurs orbites très excentriques leur permettent de croiser celle de la Terre, de Mars ou d'autres planètes.

Les astéroïdes troyens (aussi appelés planètes troyennes) constituent d'autres spécimens particuliers, évoluant en dehors de la ceinture principale. Ce changement de trajectoire serait dû à une collision venue de l'extérieur de la ceinture. Enfin, il existe des astéroïdes très éloignés du Soleil qui gravitent au-delà de l'orbite de Neptune : ils constituent la ceinture de Kuiper.

Origine et formation des astéroïdes

Les astéroïdes ne sont pas le résultat de l'éclatement d'une planète mais en fait celui de la fragmentation de planétésimaux issus de la coagulation de poussières au cours de phénomènes cosmiques violents.

Ces corps se sont donc formés en même temps que le Soleil car provenant, comme ce dernier, de la condensation de la nébuleuse protosolaire. Les astéroïdes ont un lien étroit avec le Soleil mais également avec les planètes issues elles-mêmes d'une nouvelle coagulation de planétésimaux et d'autres corps. La majeure partie de ces corps sont dans un anneau situé entre les orbites de Mars et de Jupiter. De par la proximité de cette dernière planète, l'agglomération de planétésimaux a été interrompue, empêchant ainsi la formation d'une cinquième planète déduite par la loi de Titius-Bole.

Pour information, cette loi donne empiriquement les distances relatives des planètes au Soleil à partir des vitesses de rotation de celles-ci. Elle nous dit finalement que la ceinture d'astéroïdes aurait dû, sans l'influence de perturbations gravitationnelles, s'agglomérer en une planète.

Identification des astéroïdes

L'identification des astéroïdes est réalisée de manière rigoureuse, suivant une convention particulière. Ils reçoivent d'abord un numéro temporaire, donné par le Miror Planet Center, indiquant l'année et le mois de la découverte : AAAAXY, où :

  • AAAA = année de la découverte ;
  • X = moitié du mois où la découverte a eu lieu ;
  • Y = ordre de la découverte dans cette moitié.

Par exemple, 1982DB est le deuxième astéroïde découvert dans la seconde moitié du mois de février (D). Une fois l'orbite connue, ils reçoivent un chiffre et un nom.

Types d'astéroïdes et classification selon la composition

Trois types d'astéroïdes ont été déterminés d'après l'albédo et les spectres émis (composition chimique) :

  • Type C (carbonés : riches en carbone et éléments volatils) :

il comprend 75 % des astéroïdes connus. Il serait associé à la classe des météorites chondrites carbonées. Ces astéroïdes sont de couleur très foncée, due à une grande teneur en hydrocarbures, et ont donc un albédo très faible (0,05). Il semblerait que ce soit les matériaux les plus anciens du Système solaire.

  • Type S (silicatés) :

17 % des astéroïdes appartiennent à cette classe. Ils ont un albédo moyen (de 0,10 à 0,20) et absorbent fortement la lumière bleue ainsi que les ultraviolets. Ils sont composés essentiellement de silicates de fer et de magnésium.

  • Type M (métalliques : riches en fer et nickel) :

Ces astéroïdes sont très rares. Ils réfléchissent très bien la lumière (albédo supérieur à 0,20) et correspondraient aux météorites métalliques. Ils sont constitués essentiellement de fer et de nickel.

Deux autres classes ont été créées sur cette base : les types E, R et U (pour unknown).