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Troyen (astronomie)

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Pour les articles homonymes, voirTroyen.

Les troyens sont les points L4 et L5 (en rouge), sur l'orbite d'un objet secondaire (en bleu), autour d'un objet primaire (en jaune).
Vue polaire de troyens dans le Système solaire (jusqu’à l’orbite de Jupiter).
Article connexe :Point de Lagrange.

Enastronomie, untroyen est unastéroïde dont l'orbite héliocentrique est enrésonance demoyen mouvement 1:1 avec celle de laplanèteJupiter, et qui est situé près de l'un des deuxpoints stables de Lagrange (L4 ou L5) du coupleSoleil-Jupiter, c'est-à-dire qui se trouve à 60° en avance ou en retard sur l'orbite de celle-ci[1]. La sondeLucy a décollé le à9 h 34 UTC deCap Canaveral pour en faire l'étude[2].

Par extension, on appelle aussitroyen un objet dont l'orbite héliocentrique est enrésonance demoyen mouvement 1:1 avec celle de n'importe quelle planète, planète naine, ou petit corps plus massif, et qui est situé près de l'un des deux points stables de Lagrange (L4 ou L5) du couple Soleil-planète.

Par extension encore, on appelletroyen un astéroïde ou unsatellite naturel qui partage la même orbite qu'une planète et une planète naine, ou un petit corps et un satellite plus massif, mais qui n'entre pas encollision avec cette planète, ce planète naine, ce petit corps, ou ce satellite en raison de sa position près de l'un des deux points stables de Lagrange (L4 ou L5).

Au, leCentre des planètes mineures recense 15 070 troyens, dont15 020 troyens de Jupiter (9 512 en L4 et 5 508 en L5),31 troyens de Neptune (27 en L4 et 4 en L5),18 troyens de Mars (16 en L5 et 2 en L4) et1 troyens de la Terre (en L4)[3]. Par ailleurs,Vénus etSaturne auraient chacune un troyen (en L4), et les deux plus grosastéroïdes de laceinture principale,(1) Cérès et(4) Vesta, aurait leurs propres troyens sur leur orbite. Uranus aurait aussi au moins deux troyens connus en L4 et la Terre aurait aussi le premier troyen connus en L4.

Autour des planètes, deux dessatellites naturels de Saturne ont leurs propres troyens, qui sont par conséquent eux-mêmes satellites de Saturne. Les deux troyens deTéthys sontTélesto etCalypso, ceux deDioné sontHélène etPollux. Lesystème Terre-Lune a pour sa part des nuages de poussières à ses points L4 et L5 : lesnuages de Kordylewski.

Terminologie

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Johann Palisa.

Les troyens doivent leur nom à laconvention de nommage en vertu de laquelle lestroyens de Jupiter sont nommés d'après des héros de laguerre de Troie[4].Johann Palisa est à l'origine de cette convention : c'est sur la proposition de l'astronomeautrichien que, le,Max Wolf etAugust Kopff décident de nommer1906 TG,1906 VY et1907 XM, les trois premiers troyens de Jupiter à avoir été caractérisés comme tels, d'aprèsAchille,Patrocle etHector[5].

Localisés à proximité d'un point de Lagrange, L4 ou L5, les troyens sont aussi connus comme objets de Lagrange (en anglais :Lagrange object[6]) ou objets lagrangiens (lagrangian object[7]), bien que ces noms soient plus rares, en particulier en français.

Histoire

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Max Wolf, découvreur de(588) Achille, premier objet à avoir été caractérisé comme un troyen.
Carl V. L. Charlier.

L'existence des troyens a été prédite parJoseph-Louis Lagrange dans sonEssai sur le problème des trois corps[8], qui lui valut le prix de l'Académie royale des sciences de Paris en.

(588) Achille, untroyen de Jupiter[9],[10]découvert par l'astronomeallemandMax Wolf[9],[10] le[9],[10], est le premier objet à avoir été caractérisé comme un troyen[11] : quelques semaines après sa découverte, l'astronomesuédoisCarl V. L. Charlier met en évidence[11] qu'il est en orbite autour dupoint de Lagrange L4 du couple Soleil-Jupiter[12].

(12126) 1999 RM11, un troyen de Jupiter[13],[14] découvert par leLINEAR[13] le[13],[14], est considéré comme le premier troyen à avoir été observé[11] : le[11], l'astronome américainGareth V. Williams[11] l'a identifié[11] àA904 RD[13],[14],prédécouvert par l'astronomeaméricainEdward E. Barnard[13],[14] le[13],[14].

Troyens dans le Système solaire

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Troyens des planètes

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Potentiellement, les points de Lagrange L4 et L5 de chacune desplanètes duSystème solaire pourraient contenir des astéroïdes. Concrètement, aucun n'a été détecté pourMercure, sans doute en raison de l'instabilité de ses points de Lagrange, perturbés par la proximité de la masse solaire[Quoi ?].

Au, leCentre des planètes mineures recense 13 053 troyens, dont le détail est donné dans le tableau ci-dessous[15] :

Nombre de troyens connus par planète du Système solaire au (données MPC[15] sauf indication contraire)
PlanèteEn L4%En L5%Total%
Vénus[16]1100,0 %00,0 %10,008 %
Terre[17],[18]2100,0 %00,0 %20,015 %
Mars111,1 %888,9 %90,069 %
Jupiter8 29663,8 %4 71436,2 %13 01099,66 %
Uranus1100,0 %00,0 %10,008 %
Neptune2787,1 %412,9 %310,24 %

Troyens de Vénus

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Article détaillé :Astéroïdes troyens de Vénus.

Unastéroïde troyen de Vénus est connu :2013 ND15, situé aupoint de Lagrange L4 du systèmeSoleil-Vénus[16].

Troyens de la Terre

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Article détaillé :Astéroïdes troyens de la Terre.


Le projetWide-Field Infrared Survey Explorer de laNASA a découvert en le premier troyen de la Terre,(706765) 2010 TK7, situé sur le point L4[19]. Sa trajectoire particulière[20] a rendu son observation difficile, qui a été ensuite confirmée par l'Observatoire Canada-France-Hawaï[21],[22]. Cependant, il n'est pas recensé par le Centre des planètes mineures.

Fin, il est montré que l'astéroïde(614689) 2020 XL5, découvert en, est également troyen de la Terre, ce qui en fait le deuxième objet connu de ce genre. Comme2010 TK7, il est situé autour de L4[23],[24].

Troyens de Mars

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Article détaillé :Astéroïdes troyens de Mars.

Au, 18astéroïdes troyens de Mars sont connus : 2 situés aupoint de Lagrange L4 du systèmeSoleil-Mars et 16 situés au point L5[25]. 12 de ces 16 astéroïdes appartiennent à lafamille d'Eurêka.

Troyens de Jupiter

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Article détaillé :Astéroïdes troyens de Jupiter.

Au, 15 357 astéroïdes troyens de Jupiter sont connus : 9 694 en L4 et 5 663 en L5[26].Jupiter, laplanète laplus massive du Système solaire, est ainsi aussi celle qui possède, de loin, le plus grand nombre d'astéroïdes troyensconnus (il est probable que Neptune en possède encore plus mais que la plupart nous soient encore inconnus). Les troyens de Jupiter sont d'ailleurs les premiers astéroïdes troyens à avoir été découverts. Lorsqu'il n'y a aucune ambiguïté, on parle d'ailleurs simplement d'astéroïde troyen sans mentionner le nom de Jupiter pour désigner ceux de cette planète.

Troyens de Saturne

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Article détaillé :Astéroïdes troyens de Saturne.

Unastéroïde troyen de Saturne est connu :2019 UO14, situé aupoint de Lagrange L4 du systèmeSoleil-Saturne

Troyens d'Uranus

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Article détaillé :Astéroïdes troyens d'Uranus.

Unastéroïde troyen d'Uranus est connu :(687170) 2011 QF99, situé aupoint de Lagrange L4 du systèmeSoleil-Uranus[27].(636872) 2014 YX49 serait aussi un troyen d'Uranus.

Troyens de Neptune

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Article détaillé :Astéroïdes troyens de Neptune.

Au, 32astéroïdes troyens de Neptune sont connus : 28 situés au point L4 du systèmeSoleil-Neptune et 4 au point L5[28]. La population des troyens de Neptune est vraisemblablement bien plus grande que celle de Jupiter, mais la majeure partie en est encore inconnue.

Troyens de satellites naturels de Saturne

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Article détaillé :Satellites naturels de Saturne#Satellites troyens.

Deux dessatellites naturels de Saturne ont leurs propres troyens, qui sont par conséquent eux-mêmes satellites de Saturne. Les deux troyens deTéthys sontTélesto etCalypso, là où ceux deDioné sontHélène etPollux.

Troyens du système Terre-Lune

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Lesystème Terre-Lune a pour sa part des nuages de poussières à ses points L4 et L5 : lesnuages de Kordylewski.

Troyens de planètes mineures

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Des astéroïdes de laceinture d'astéroïdes sont susceptibles de coorbiter avec(1) Cérès. Parmi les troyens potentiels deplanète naine, figurent notamment(8877) Rentaro,(71210) 1999 XE256,(65313) 2002 JB80[29] et(129109) 2004 XF32[30], au voisinage du point L5 du couple Soleil-Cérès, ainsi que(1372) Haremari,(81522) 2000 HW7[31] et(185105) 2006 SV23[32], au voisinage du point L4 du couple Soleil-Cérès[33].

D'autres astéroïdes de la ceinture principale sont susceptibles de coorbiter avec(4) Vesta. Parmi les troyens potentiels dupetit corps, figure notamment(855) Newcombia,(4608) Wodehouse, et(156810) 2003 BP49[34], au voisinage du point L5 du couple Soleil-Vesta[33].

Troyens extrasolaires

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De la même façon qu'il en existe dans le Système solaire, il est très probable qu'il existe des troyens dans d'autres systèmes planétaires : on parle alors de troyens extrasolaires, aussi nommés « exo(-)troyens »[35] (sur le modèle d'« exoplanète »).

En 2007,Eric B. Ford etMatthew J. Holman examinent dans un article[36] la sensibilité de l'observation de la variation du moment du transit de planètes extrasolaires pour détecter des compagnons troyens à ces objets. Ils démontrent ainsi que cette méthode permet de détecter des troyens de masse terrestre avec les observatoires au sol actuels. Début,Michael Hippke publie un article[35] concernant sa tentative de détection de tels troyens extrasolaires, dans laquelle il détermine que l'aire moyenne des troyens en transit par planète correspond à un corps de rayon inférieur à 460 kilomètres (limite à 2 sigma).

Références

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  1. ↑Entrée« troyen », dans Richard Taillet, Loïc Villain et Pascal Febvre,Dictionnaire de physique,Bruxelles,De Boeck Université, [1re  éd.],XI-672 p., 24 cm(ISBN 978-2-8041-5688-6,OCLC 756958447,BNF 41256105),p. 507 (en ligne surbooks.google.fr).
  2. ↑(en) « Lucy : The First Mission to the Trojan Asteroids », surnasa.gov viaInternet Archive(consulté le).
  3. ↑(en) « Trojan minor planets » [« Planètes mineures troyennes »], surminorplanetcenter.net,Centre des planètes mineures,(consulté le).
  4. ↑(en) « Naming of astronomical objects » [« Nommage des objets astronomiques »], suriau.org,Union astronomique internationale(consulté le).
  5. ↑(de)MaxWolf etAugustKopff, « Benennung von kleinen Planeten » [« Désignation de planètes mineures »],Astronomische Nachrichten,vol. 175,no 11,‎,p. 191-192(DOI 10.1002/asna.19071751112,Bibcode 1907AN....175..191W,lire en ligne [[GIF]], consulté le).
  6. ↑(en)Kimmo A.Innanen, « The prediction and discovery of a martian trojan asteroid » [« La prédiction et la découverte d'un astéroïde troyen martien »],Journal of the Royal Astronomical Society of Canada (en) / Journal de laSociété royale d'astronomie du Canada,vol. 85,‎,p. 151-157(Bibcode 1991JRASC..85..151I,lire en ligne [[GIF]], consulté le).
  7. ↑(en) FranciscoValdes etRobert A.Freitas Jr, « A search for objects near the Earth-Moon lagrangian points » [« Une recherche d'objets proches des points de Lagrange (du couple) Terre-Lune »],Icarus,vol. 53,‎,p. 453-457(DOI 10.1016/0019-1035(83)90209-9,Bibcode 1983Icar...53..453V,résumé,lire en ligne, consulté le).
  8. ↑Joseph-Louis Lagrange, « Essai sur le problème des trois corps », dansJoseph-AlfredSerret (éd.),Œuvres de Lagrange,t. VI :Mémoires extraits des Recueils de l'Académie des sciences de Paris et de la classe des sciences mathématiques et physiques de l'Institut de France, Paris,Gauthier-Villars,, 820 p., 28 cm(BNF 30719104),p. 229-331 (lire en ligne, consulté le). Pour la première publication de l’Essai :
    Joseph-LouisLagrange, « Essai d'une nouvelle méthode pour résoudre le problème des trois corps »,Recueil des pièces qui ont remporté les prix de l'Académie royale de sciences, depuis leur fondation en 1720,Paris,Panckoucke,t. IXqui contient les pièces de 1764, 1765, 1766, 1770 et 1772,‎(ISSN 2017-5221,BNF 32849650,lire en ligne, consulté le).
  9. ↑ab etc(en) « (588) Achilles = A906 TG », surminorplanetcenter.net,Centre des planètes mineures(consulté le).
  10. ↑ab etc(en) « 588 Achilles (1906 TG) », surssd.jpl.nasa.gov,Jet Propulsion Laboratory(consulté le).
  11. ↑abcde etf(en)Brian G.Marsden (CfA), « The earliest observation of a trojan » [« La première observation d'un troyen »], surminorplanetcenter.net,Centre des planètes mineures,(consulté le).
  12. ↑(de)Carl V. L.Charlier, « Über den Planeten 1906 TG » [« Sur la planète1906 TG »],Astronomische Nachrichten,vol. 171,no 14,‎,p. 213-216(DOI 10.1002/asna.19061711403,Bibcode 1906AN....171..213C,lire en ligne [[GIF]], consulté le).
  13. ↑abcde etf(en) « (12126) =A904 RD =1975 RX1 =1978 VH6 =1985 JP1 =1987 SK15 =1988 RU8 =1996 HJ22 =1999 RM11 », surminorplanetcenter.net,Centre des planètes mineures(consulté le)
  14. ↑abcd ete(en) « 12126 (1999 RM11) », surssd.jpl.nasa.gov,Jet Propulsion Laboratory(consulté le).
  15. ↑a etb(en)Centre des planètes mineures, « Trojan Minor Planets », surminorplanetcenter.net,(consulté le).
  16. ↑a etb(en)Carlos de la Fuente Marcos etRaúl de la Fuente Marcos, « Asteroid 2013 ND15: Trojan companion to Venus, PHA to the Earth »,Monthly Notices of the Royal Astronomical Society,vol. 439,no 3,‎,p. 2970-2977(DOI 10.1093/mnras/stu152).
  17. ↑[Hecht 2021](en)Jeff Hecht, « Second Earth Trojan Asteroid Discovered » [« Second astéroïde troyen de la Terre découvert »],Sky & Telescope,‎(lire en ligne)
  18. ↑[Santana-Ros 2022](en) T. Santana-Roset al., « Orbital stability analysis and photometric characterization of the second Earth Trojan asteroid 2020 XL5 »,Nature Communications,vol. 13,‎1er février 2022(DOI 10.1038/s41467-022-27988-4,présentation en ligne,lire en ligneAccès libre).
  19. ↑(en)Earth's Trojan asteroid, Martin Connors,Paul Wiegert et Christian Veillet,Nature,no 475:481–483 du 28 juillet 2011.
  20. ↑Vidéo de la trajectoire de 2010 TK7 sur le site de laNASA.
  21. ↑En bref : premier astéroïde troyen pour la Terre,Futura.
  22. ↑(en)NASA's WISE Finds Earth's First ‘Trojan’ Asteroid, DailyScience.com.
  23. ↑(en) « Could newly-discovered 2020 XL5 be an Earth Trojan? », surgroups.io(consulté le).
  24. ↑(en) T. Santana-Roset al., « Orbital stability analysis and photometric characterization of the second Earth Trojan asteroid 2020 XL5 »,Nature Communications,vol. 13,‎1er février 2022(DOI 10.1038/s41467-022-27988-4,présentation en ligne).
  25. ↑(en) « List Of Martian Trojans »,Centre des planètes mineures, mise à jour du 28 octobre 2025(consulté le).
  26. ↑(en) « List Of Jupiter Trojans »,Centre des planètes mineures, mise à jour du 28 octobre 2025(consulté le).
  27. ↑(en) « List Of Uranus Trojans »,Minor Planet Center,(consulté le).
  28. ↑(en) « List Of Neptune Trojans »,Minor Planet Center, mise à jour du 28 octobre 2025(consulté le).
  29. ↑(en) « (65313) =2002 JB80 =1999 TC245 », surminorplanetcenter.net,Centre des planètes mineures(consulté le).
  30. ↑(en) « (129109) =2004 XF32 », surminorplanetcenter.net,Centre des planètes mineures(consulté le).
  31. ↑(en) « (81522) =2000 HW7 =2001 QO67 », surminorplanetcenter.net,Centre des planètes mineures(consulté le).
  32. ↑(en) « (185105) =2006 SV23 », surminorplanetcenter.net,Centre des planètes mineures(consulté le).
  33. ↑a etb(en) Apostolos A.Christou et PaulWiegert, « A population of main belt asteroids co-orbiting with Ceres and Vesta » [« Une population d'astéroïdes de la ceinture principale coorbitant avec Cérès et Vesta »],Icarus,vol. 217,no 1,‎,p. 27-42(DOI 10.1016/j.icarus.2011.10.016,Bibcode 2012Icar..217...27C,arXiv 1110.4810,résumé).
  34. ↑(en) « (156810) =2003 BP49 =2000 KT =2005 VO63 », surminorplanetcenter.net,Centre des planètes mineures(consulté le).
  35. ↑a etbMichael Hippke, « A statistical search for a population of exo-Trojans in the Kepler dataset » [« Recherche statistique d'une population d'exo-troyens dans les données deKepler »],Draft version,‎(lire en ligne[PDF]).
  36. ↑(en)Eric B. Ford etMatthew J. Holman, « Using Transit Timing Observations to Search for Trojans of Transiting Extrasolar Planets » [« Utiliser les observations du moment du transit pour rechercher des troyens de planètes extrasolaires en transit »],iopscience.iop.org,‎(lire en ligne).

Voir aussi

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Articles connexes

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