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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

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 A, 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

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. C'est le cas des astéroïdes 2002 AA29 et (164207) 2004 GU9 qui sont en ce moment des quasi-satellites, situation qui ne devrait pas durer plus d'une dizaine d'années. 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

Terre

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[1] :

Références

  1. ↑ [Kaplan et Cengiz 2020] Murat Kaplan et Sergen Cengiz, « Horseshoe Co-orbitals of Earth: Current Population and New Candidates », Monthly Notices of the Royal Astronomical Society,‎ (arXiv 2006.14451)
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