Orbite en fer à cheval

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L'orbite en fer à cheval d'un objet céleste est la trajectoire apparente que semble décrire cet objet lorsqu'il est observé depuis un autre corps céleste avec lequel il coorbite.

Description

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Soit deux objets secondaires B et C, en révolution autour d'un même objet primaire A, selon un mouvement coorbital. Lorsque C est situé à proximité du point de Lagrange L3, L4 ou L5 du système A-B, l'orbite de C autour de A semble décrire, lorsqu'elle est observée depuis B, un fer à cheval.

Un corps céleste possédant une orbite en fer à cheval est en réalité en coordination avec une planète, dite planète mère, et un troisième astre (souvent le Soleil). C'est un des trois types d'objets co-orbitaux avec les troyens et les quasi-satellites.

C'est le cas de (3753) Cruithne et de (419624) 2010 SO16.

  • Vue depuis la Terre, l'orbite de Cruithne a la forme d'un haricot.
    Vue depuis la Terre, l'orbite de Cruithne a la forme d'un haricot.
  • Orbites héliocentriques de la Terre et Cruithne.
    Orbites héliocentriques de la Terre et Cruithne.

Stabilité et transitions entre orbite en fer à cheval et quasi-satellite

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Orbite de l'astéroïde 2001 GO2.
Le Soleil est au centre, la Terre à midi. Les librations autour de midi sont de type quasi-satellite, celles autour de 6 heures sont du type fer à cheval.

Certains astéroïdes ayant une orbite en fer à cheval parviennent, pour quelque temps (souvent quelques siècles) à se maintenir sur des orbites de type quasi-satellite. Au-delà, ils reprendront une orbite en fer à cheval (d'une manière analogue à Cruithne) et il est impossible de dire avec certitude s'ils redeviendront des quasi-satellites au bout de quelques siècles.

Un astéroïde dont l'orbite est suffisamment inclinée et/ou excentrique est susceptible de passer d'un mouvement de type quasi-satellite (QS) à un mouvement de type fer à cheval et inversement. L'animation ci-contre montre le cas de l'astéroïde 2001 GO2, qui va traverser deux de ces transitions dans les prochains siècles : le mouvement actuel est de type fer à cheval, puis l’astéroïde deviendra un quasi-satellite de la Terre vers l'année 2190 et reprendra son mouvement de fer à cheval.

Liste

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Vénus

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Terre

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Dans leur article de 2020, Murat Kaplan et Sergen Cengiz répertorient 22 objets co-orbitaux de la Terre, dont 16 sur une orbite en fer à cheval[3] :

Mars

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Jupiter

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Saturne

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Neptune

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Références

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  1. ↑ Adrien Coffinet, « 2020 SB in horsehoe resonance with Venus », Minor Planet Mailing List, 30 octobre 2023.
  2. ↑ Adrien Coffinet, « 2024 AF6, horsehoe companion of Venus», Minor Planet Mailing List, 21 janvier 2024.
  3. ↑ [Kaplan et Cengiz 2020] [[Murat Kaplan (astronome)|]] et Sergen Cengiz, « Horseshoe Co-orbitals of Earth: Current Population and New Candidates », Monthly Notices of the Royal Astronomical Society,‎ (arXiv 2006.14451)
  4. ↑ (en) Martin Connors et al., « Discovery of an asteroid and quasi-satellite in an Earth-like horseshoe orbit », Meteoritics and Planetary Science, vol. 37, no 10,‎ , p. 1435-1441 (DOI 10.1111/j.1945-5100.2002.tb01039.x, Bibcode 2002M&PS...37.1435C, lire en ligne [PDF], consulté le )
    Les coauteurs de l'article sont, outre Martin Connors, Paul Chodas, Seppo Mikkola, Paul Wiegert, Christian Veillet et Kimmo Innanen.
    L'article a été reçu par la revue Meteoritics and Planetary Science le 15 avril 2002 et accepté, après révision, par son comité de lecture le 16 juillet 2002.
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  5. ↑ Adrien Coffinet, « 2023 TG14, new Earth horseshoe companion », Minor Planet Mailing List, 16 octobre 2023.
  6. ↑ Adrien Coffinet et al., « 2024 AV2, new Earth coorbital? », Minor Planet Mailing List, 11-14 janvier 2024.