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L'astéroïde 2010 SO16 accompagne la Terre depuis au moins 200.000 ans

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L'astéroïde 2010 SO16 a été détecté par les capteurs infrarouge du satellite Wise. Deux astronomes de l'Observatoire Armagh (Irlande du Nord) ont calculé qu'il accompagne la Terre sur une orbite presque circulaire autour du Soleil depuis au moins 200.000 ans. Il pourrait s'agir d'un vestige de la formation de la Lune...

Dans le cercle rouge, l'astéroïde 2010 SO16. © Las Cumbres Observatory

La mécanique céleste des objets du Système solaire a été révolutionnée par l'emploi des ordinateurs. Certes, l'essentiel des outils et des équations utilisés étaint déjà bien connus au temps de Poincaré mais l'afflux des données concernant les petits corps du Système solaire, consécutif au lancement du programme Apollo, et la montée en puissance des calculs des ordinateurs ont permis de découvrir un monde beaucoup plus riche et fascinant que l'on ne pouvait l'imaginer il y a un siècle. Nous n'en sommes probablement encore qu'au début et de futures moissons s'annoncent avec la mise en service de nouveaux instruments d'observations et l'exploration directe des comètes et des astéroïdes qui est en cours.

Lancé en 2009, le satellite Wide-field Infrared Survey Explorer (Wiseobserve dans l'infrarouge moyen. Il a pour mission, entre autres, de nous donner plus de renseignements sur les géocroiseurs (ou NEO, de l'anglais Near Earth Object), des objets astronomiques du Système solaire dont l'orbite les mène près de la Terre. Il peut s'agir de comètes mais aussi de NEA, de l'anglais Near Earth Asteroid. Ces corps célestes ont en principe des orbites elliptiques excentriques mais ce n'est pas le cas de l'astéroïde 210 SO16 découvert par Wise.

Cet objet orbite en effet autour du Soleil à une distance de l'ordre de celle de notre planète par rapport à son étoile hôte. Faut-il en conclure que l'orbite est circulaire ? Presque, car il s'agit en fait d'un exemple d'orbite en fer à cheval.


Orbite en fer à cheval de 2010 SO16 autour du Soleil (S). Sur la droite E (Earth) indique la position de la Terre. La simulation montre près de 1.000 années passées sur son orbite par l'astéroïde depuis l'an 1500 environ. © Animation A. A. Christou, D. J. Ashe-Armagh Observatory/YouTube

Ce genre d'orbite est associé aux fameux points de Lagrange d'un système à trois corps dont l'un est de masse négligeable devant les deux autres. Il y a en tout cinq points de Lagrange et l'on peut en trouver associés par exemple au système Terre-Soleil. Un petit corps comme une station spatiale géante située aux points L4 et L5 restera en ces points. Mais si l'on se place dans le système en rotation accompagnant la rotation de la Terre et des points L4 et L5 autour du Soleil, il existe alors des orbites autour de ces points de Lagrange étirés le long de l'orbite circulaire de la Terre, comme le montre le schéma ci-dessus.

Un témoin de la formation de la Lune ?

Apostolos « Tolis » Christou et David Asher, deux spécialistes de la mécanique céleste de l'Observatoire Armagh (Irlande du Nord) se sont intéressés d'un peu plus près au cas de 2010 S016. Ses paramètres orbitaux ne sont pas suffisamment connus mais compte tenu des imprécisions, il est tout de même possible d'effectuer plusieurs simulations pouvant correspondre à l'orbite réelle de l'astéroïde. De façon surprenante, toutes les simulations ont montré que, contrairement aux quelques autres cas connus de NEA avec des orbites en fer à cheval, 2010 SO16 doit accompagner la Terre de cette façon depuis plusieurs centaines de milliers d'années au moins. Pour les autres corps connus, les âges étaient estimés à quelques milliers d'années.

2010 SO16 ne mesure que 200 à 400 mètres de diamètre et, d'après les deux chercheurs, il ne s'approche jamais moins de la Terre que d'environ cinquante fois la distance Terre-Lune. Il pourrait néanmoins s'agir des restes de petits corps célestes ayant accompagné l'accrétion de Théia en l'un des points de Lagrange L4 ou L5 il y a 4,5 milliards d'années avant que celle-ci n'entre en collision avec la Terre pour former la Lune, selon certaines théories.

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