Cruithne, l'astéroïde
compagnon de la Terre
| Cruithne est un astéroïde de taille très modeste (estimée
à environ 5
km de large) qui
a la caractéristique d'avoir presque la même période de révolution
solaire que la Terre. C'est cette caractéristique qui lui vaut parfois l'appellation
de "compagnon de la Terre". Son temps de
révolution est de 364,02 jours contre 365,25 jours pour notre
planète. Mais la trajectoire de Cruithne autour du
Soleil est assez nettement différente puisque l'excentricité de son
orbite est élevée et atteint la valeur de 0,51 contre 0,017 seulement à
la Terre. De ce fait en
effectuant son périple solaire Cruithne décrit une ellipse assez
fortement prononcée comme on peut le voir sur la figure 1, ci-contre.
Dans la zone de son périhélie Cruithne pénètre alors nettement à
l'intérieur de l'orbite de Vénus et s'approche même de l'orbite de
Mercure à seulement 0,48 UA du Soleil. Dans la zone de son aphélie
Cruithne s'éloigne à 1,51 UA et dépasse l'orbite de Mars, laquelle
n'est distante que de 1,38 UA dans cette zone de son périhélie.
Par ailleurs son orbite étant inclinée de 19 degrés, avec son noeud ascendant entre les orbites de Vénus et Mercure (point A sur le schéma) et son noeud descendant entre les orbites de Terre et Mars (point D sur le schéma), Cruithne ne présente actuellement aucun risque potentiel de collision avec une planète. |
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| Sur l'animation ci-contre (fig. 2) on peut voir Terre et Cruithne évoluer simultanément. La Terre avec sa faible excentricité se déplace donc sur une orbite quasi circulaire et à une vitesse quasi constante d'à peu près 30 kilomètres/seconde. Ce n'est évidemment pas le cas de Cruithne qui, lui, se déplace sur une ellipse avec une vitesse variant de 17 km/s (à son aphélie) à plus de 52 km/s (à son périhélie), soit environ 3 fois plus vite. Ces deux phénomènes font que la position de Cruithne (par rapport à la Terre) varie dans une large mesure lorsqu'il parcourt son orbite. |
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| La figure 3 permet de mieux visualiser le mouvement de Cruithne par rapport à la Terre. A cet effet le schéma représente la trajectoire de Cruithne dans un repère dit tournant, c'est-à-dire un repère qui tourne en même temps que la Terre autour du Soleil, en conséquence l'axe Terre Soleil devient fixe. La trajectoire de ce planétoïde (vue d'un point situé au nord de l'écliptique et dans le repère tournant) a donc plus ou moins la forme d'un haricot ou d'un rein. On remarquera que le circuit de Cruithne forme une grande boucle autour du point de Lagrange L4 du couple Terre Soleil. Cette boucle passe d'un côté à proximité de la Terre et, à l'autre extrémité, s'en éloigne de 120 degrés. Ainsi d'une certaine manière (et à la limite) Cruithne peut être considéré actuellement comme un Troyen de la Terre dans la mesure ou sa position moyenne (celle qu'il aurait si son orbite était circulaire) se situe au point P aux abords immédiats de L4. |
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| L'animation de la figure 4 nous montre le mouvement relatif de Cruithne de manière plus explicite. |
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| Mais du fait que la Terre à actuellement une période de révolution solaire un peu plus lente que celle de Cruithne, l'écart moyen séparant ces deux objets va augmenter au fil des années. Ainsi, toujours dans le même repère tournant, Cruithne parcourra successivement les boucles A1, A2, A3, A4, etc. Dans le même temps sa position moyenne, c'est-à-dire celle qu'il occuperait s'il avait une orbite circulaire, occupera successivement les point P1, P2, P3, P4, etc. |
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| En 1998 des techniciens de la mécanique céleste ont modélisé
la trajectoire de Cruithne. Ils ont ainsi découvert que les positions moyennes de Cruithne, P1, P2,
P3, etc., se déplacent le long de l'orbite terrestre à peu de distance
de celle-ci, en suivant étroitement les lignes équipotentielles (en
marron sur le schéma) des
lobes de Roche. Sur la figure 6 on a représenté en pointillé rouge le
cheminement de cette position moyenne. Celle-ci effectue, sur un laps de
temps de plusieurs siècles, une boucle en forme de "fer à
cheval" disposée sur l'orbite terrestre et englobant les trois
points de Lagrange L4, L3 et L5. Lorsque la position moyenne de Cruithne
se trouve dans la partie interne du fer à cheval, le planétoïde a alors une période
de révolution un peu plus courte que celle de la Terre, tandis que
lorsque cette position moyenne se trouve dans
la partie externe sa période est plus longue que celle de la Terre. Ne pas perdre de vue également que cette modélisation de la trajectoire de Cruithne est néanmoins pour l'instant encore dans le domaine de l'hypothèse tant qu'elle n'aura pas été pleinement vérifiée par l'observation. |
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| Sur la figure 7, on retrouve le "fer à cheval" (en pointillé rouge) décrit par la position moyenne de Cruithne dans un laps de plusieurs siècles. Mais, comme nous l'avons vu, le planétoïde lui-même spirale en décrivant d'innombrables boucles en "haricot" autour de ces positions moyennes. En ce faisant, il balaie l'espace selon un anneau de 1 UA de large (zone en dégradé bleu et vert sur le schéma) en le parcourant une fois dans un sens puis une fois dans l'autre sens. |
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| On a parfois attribué à Cruithne le titre de "seconde lune de la Terre". C'est bien entendu une appellation largement abusive puisqu'il n'est absolument pas un satellite terrestre. Toutefois cette dénomination imageait d'une certaine façon la trajectoire de Cruithne au moment de sa découverte en 1986 et jusqu'au début des années 90. Comme on peut le voir sur la figure 8, la boucle en forme de haricot que Cruithne décrit en une année dans le repère tournant, encerclait la Terre à ce moment là. Évidemment cela se passait à bonne distance de notre planète et l'astéroïde ne pénétrait jamais la sphère d'influence gravitationnelle terrestre. |
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Paramètres orbitaux de l'astéroïde (3753) Cruithne |
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| Demi-grand axe (a) | 0,9977518 UA |
| Excentricité (e) | 0,5147703 |
| Inclinaison.(i) | 19,809° |
| Longitude du noeud ascendant | 126,327° |
| Argument du périhélie | 43,698° |
| Cruithne fut le premier astéroïde découvert ayant une période de révolution si proche de celle de la Terre. Depuis, plusieurs autres cas ont été découvert et chacun de ceux-ci mériterait une étude détaillée de sa dynamique propre. On trouvera ci-dessous une liste d'objets ayant une période de révolution encore plus proche de celle de la Terre (à la date du 11 février 2002). |
| numéro d'objet année 1ère observ. |
J98U01P 1990 |
K00EA4E 1999 |
K00P05H 2000 |
K00W10N 2000 |
K02A29A 2002 |
K01G02O 2001 |
| a | 0,999111 | 1,004764 | 0,999588 | 1,001869 | 1,002090 | 1,003186 |
| e | 0,345008 | 0,293897 | 0,229671 | 0,299399 | 0,011971 | 0,169353 |
| i | 33,17 | 5,25 | 1,96 | 21,47 | 10,74 | 4,66 |
| noeud | 18,42 | 26,22 | 283,31 | 61,05 | 107,01 | 193,77 |
| périhélie | 234,43 | 280,89 | 272,69 | 225,21 | 88,25 | 264,33 |
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Quelques liens vers des pages web sur Cruithne. Page de Paul Wiegert : Un article dans Info Science Actualité :
Trios dans l'espace Un article dans CyberSience : La Lune n'est
plus la seule compagne de la Terre Page de Sylvain Rondi : Page de Cyril Varnier Page de François Papon : Page de Jean-Francois Danjard Site Luxurion : Page du site du Club d'Astronomie de Rimouski : |
