Chaque planète du Système solaire en orbite autour du Soleil possède des points de Lagrange dont le plus célèbre dans le cas de la Terre est L2, où se trouve en orbite the telescope James-Webb. Oppure, en L4 et L5 doit pouvoir se trouver aussi l’équivalent des astéroïdes que l’on appelle troyens, come dans le cas de Jupiter. Gli astronomi ont longtemps eu les main vides en partant à leur recherche, mais aujourd’hui un deuxième troyen pour la Terre an enfin été découvert.
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[EN VIDÉO] Lucy, la nouvelle sonde de la Nasa qui explorera les astéroïdes troyens Il 16 ottobre, la Nasa enverra dans l’espace sa nouvelle sonde, Lucy. L’appareil se dirigera vers Jupiter afin d’étudier les astéroïdes gravitant sur la même orbite que la géante gazeuse, appélés “Troyens”. Les études menées par Lucy permettront d’en apprendre plus sur l’histoire du système solaire.
Le grande matematico Henri Poincaré pensait avoir montré il ya un peu plus d’un siècle qu’il n’était pas possible de trouver une solution analytique générale décrivant les orbites de trois corps, contrairement au cas avec deux corps complètement Newton avec des funzioni élémentaires. Il fallait donc en rester aux tecniche di integrazione numerico des equazioni differenze tra i predecessori.
En fatto, il se trompait come l’a montré dès le début du XXe siècle, le mathématicien Karl Frithiof Sundman. La soluzione generale esiste mais lorsque l’on veut l’utiliser, les calculs nécessaires sont fort longs et lents à exécuter. L’arrivo des ordinari après la Seconde Guerre mondiale va en outre changer le donne en permanent aux méthodes d’intégrations numériques de montrer leur puissance, come le prix Nobel Richard Feynman le montre bien dans son cours de physique de première année.
Il y avait déjà de toute façon des solutions analytiques esatte mais particulières au problème des trois corps dont la plus connue est bien sûr celle de Joseph Lagrange. Des le XVIIIe siècle, il avait montré qu’il existait toujours pour deux corps, par esempio le Soleil et la Terre, une série de cinq points appélés depuis « punti di Lagrange », où un troisième petit corps pouvait se trouver dans un état d’équilibre et d’immobilité relativo par rapport aux deux autres corps.
Certains de ces points sont stables, comme L4 et L5, c’est-à-dire que si le troisième s’écarte un peu de ces points il subira une force tendant à l’y maintenir, alors que d’autres, comme L2 , Sonnt installa.
C’est d’ailleurs pour cette raison que l’on a envoyé vers le point L2 de la Terre et du Soleil plusieurs célèbres satellites d’observation comme Planck et aujourd’hui le James-Webbcome l’explique la vidéo du Cnes ci-dessous à ce sujet.
Vous connaissez peut-être les L5 sur Terre, mais connaissez-vous les cinq points L dans l’espace ? Ce sont les points de Lagrange et ils sont bien utilis pour positionner certi satelliti… o des telescopi spatiaux comme Webb. Lo spazio per essere in realtà! On vous explique tout cela grâce à cette vidéo. © Cnes
Des troyens partout dans le Système solaire
Les points de Lagrange ne sont théoriques ni pour l’astronautica ni pour l’astronomie car on sait depuis longtemps que les points de Lagrange L4 et L5 du système Soleil-Jupiter ont piégé au cours de l’histoire du Système solaire de nombreux petits corps célestes, des astés’roïdes a que troyen et qui se trouvent sur l’orbita de Giove a 60° en avant ou en arrière.
En fait, le premier astéroïde troyen fut découvert en 1906 par Massimo Lupo giustizia in prossimità di Giove, en L4. Il precedente gigante gazeuse de 60° sur son orbite, illustrant pour la première fois les prédictions faites par Lagrange en 1772. On en connaît aujourd’hui plusieurs milliers associés à Jupiter et quelques dizaines au total pour VenereMarte, Urano et Nettuno.
En théorie, la Terre devait en posséder aussi mais la chasse aux troyens de notre Planète bleue n’est en rien evidente paradoxalement, malgré la prossimità di L4 et L5 per il sistema Soleil-Terre. De fait, come l’expliquait Futura dans le précédent articolo ci-dessous, ce n’est qu’en 2011 que le premier corps de ce genere a été découvert : 2010 TK7.
Comme l’explique un comunicato de l’ESAon ne pouvait espérer détecter des troyens de la Terre qu’à l’occasion de petites finestre d’osservazione appena avant le lever ou après le coucher du Soleil, lorsque l’un des point de Lagrange culmine à l’orizzonte tandis que le Soleil est caché en dessous. O ces fenêtres sont courtes, ne permettent pas de longues osservazioni et surtout, malheureusement, obligent à pointer des telescopi à des angles proches de l’horizon où les condition d’observation sont les plus mauvaises.
Immagini dal drone del telescopio SOAR à Cerro Pachón au Chili, che fait parte dell’Osservatorio interattivo del Cerro Tololo, un programma del NOIRLab della NSF. Il telescopio Gemini Sud e l’osservatorio Vera C.-Rubin sono visibili in arrière-plan. © CTIO, NOIRLab, SOAR, NSF, AURA, JP Burgos
De futures clés de la colonization du Système solaire ?
Mais, aujourd’hui, des membres du NOIRLab (Laboratorio nazionale di ricerca sull’astronomia ottica-infrarossa) e due pubblicazioni en accès libre dans les célèbres journaux Comunicazioni sulla natura et Le lettere del diario astrofisico conferma l’esistenza di un deuxième astéroïde troyen pour la Terre qui avait initialement été détecté le 12 December 2020 avec les instruments de Pan-STARRS1 à Hawaï.
Osservare più près en particulier à l’aide du telescopio SALARE (Ricerca astrofisica meridionale) di 4,1 metri sul Cerro Pachón au Chili, le troyen 2020 XL5avec sa taille de plus d’un kilomètre, est environ trois fois plus grand que 2010 TK7.
La meilleure determinazione de ses paramètres orbitaux ne laisse plus de doute sur sa nature. Les osservazioni montrent aussi qu’il s’agit probablement d’un astéroïde de type C, donc de ceux qui constituent environ 75 % des astéroïdes du Système solaire. Ils sont très sombres et on pense qu’ils sont chimiquement et minéralogiquement similiires aux meteoriti condriti carbonate. Il s’agit donc de mémoire de la composition chimique du Système solaire primitive.
2020 XL5 étant en quelque sorte à portée de main, il pourrait faire l’objet de missions, peut-être habitées, potentiellement très bavardes sur la cosmogonie du Système solaire. Si d’autres troyens dans son genere esistente, ils pourraient servir de base ou exploiter des matériaux nécessaires à la costruzione des colonie spaziali auxquelles rêve Jeff Bezos.
Les calculs de mécanique celeste indice cependant que 2020 XL5 ne va pas rester éternellement en L5. Au moins 4.000 ans tout de même avant que la combinazione di perturbazioni gravitationnelles des autres planètes du Système solaire ne l’en déloge.
Le grand mathématicien Lagrange cambia la faccia della matematica e della fisica in posa sulle basi del calcolo della variazione e della meccanica analitica. Ses travaux en mécanique céleste sont fondamentaux, mais Lagrange avait aussi commencé à défricher le territoire où Évariste Galois découvrira la théorie des groupes. © Istituto Henri Poincaré, YouTube
In breve: premier astéroïde troyen pour la Terre
Articolo di Jean-Baptiste Feldmann, pubblicato il 30/07/2011
Su soupçonnait leur esistenza autour de la Terre comme pour d’autres planètes du Système solaire. Le premier astéroïde troyen autour de notre planète s’appelle 2010 TK7.
Depuis la découverte en 1906 du premiere astéroïde troyen à proximité de Jupiter, les astronomi n’avaient pas encore pu en dénicher autour de la Terre. Ces corps célestes places aux points de Lagrange L4 et L5 (60 gradi in anticipo o in ritardo sull’orbita del pianeta) sont pourtant légion dans le Système solaire. On en dénombre au moins 4.000 autour de Jupiter (dont Patroclo e Menezio), 4 versare Saturno (2 colate Teti et 2 versare Dione), 5 versare Mars e 7 versare Nettuno. Les scientifiques n’en avaient pas encore trouvé autour de la Terre car ces astéroïdes sont assez petits et surtout proches du Soleil quand on les cherche depuis notre planète.
C’est en épluchant les données acquisisce au cours de la missione saggiace télescope en orbite qui a cartographié le ciel en infrarosso pendant un peu plus d’un an, que les astronomes ont découvert un asteroide troyen au point de Lagrange L4. Cet objet surnommé provisoirement 2010 TK7 misura 300 metri di diametro e trova 80 milioni di chilometri di notte. Sa découverte a été confirmée par des images réalisées au telescopio Canada-Francia-Hawaï.
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