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).

En astronomie, un troyen est un astéroïde dont l'orbite héliocentrique est en résonance de moyen mouvement 1:1 avec celle de la planète Jupiter, et qui est situé près de l'un des deux points stables de Lagrange (L₄ ou L₅) du couple Soleil-Jupiter, c'est-à-dire qui se trouve à 60° en avance ou en retard sur l'orbite de celle-ci^[1]. La sonde Lucy a décollé le 16 octobre 2021 à 9 h 34 UTC de Cap Canaveral pour en faire l'étude^[2].

Par extension, on appelle aussi troyen un objet dont l'orbite héliocentrique est en résonance de moyen mouvement 1:1 avec celle de n'importe quelle planète du Système solaire, 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 appelle troyen un astéroïde ou un satellite naturel qui partage la même orbite qu'une planète ou un autre satellite plus massif, mais qui n'entre pas en collision avec cette planète ou ce satellite en raison de sa position près de l'un des deux points stables de Lagrange (L₄ ou L₅).

Au 26 janvier 2022, le Centre des planètes mineures recense 11 596 troyens, dont 11 552 troyens de Jupiter (7508 en L₄ et 4044 en L₅), 32 troyens de Neptune (28 en L₄ et 4 en L₅), 9 troyens de Mars (8 en L₅ et 1 en L₄), 1 troyen d'Uranus (en L₄) et 1 troyen de la Terre (en L₄)^[3]. Par ailleurs, un deuxième troyen de la Terre (aussi en L₄) a été confirmé, Vénus aurait 1 troyen (en L₄) et les deux plus gros astéroïdes de la ceinture principale, (1) Cérès et (4) Vesta, pourraient aussi avoir des troyens sur leur orbite. Uranus aurait aussi au moins un deuxième troyen en L₄.

Autour des planètes, deux des satellites naturels de Saturne ont leurs propres troyens, qui sont par conséquent eux-mêmes satellites de Saturne. Les deux troyens de Téthys sont Télesto et Calypso, ceux de Dioné sont Hélène et Pollux. Le système Terre-Lune a pour sa part des nuages de poussières à ses points L₄ et L₅ : les nuages de Kordylewski.

Terminologie

Johann Palisa.

Les troyens doivent leur nom à la convention de nommage en vertu de laquelle les troyens de Jupiter sont nommés d'après des héros de la guerre de Troie^[4]. Johann Palisa est à l'origine de cette convention : c'est sur la proposition de l'astronome autrichien que, le 21 juin 1907, Max Wolf et August Kopff décident de nommer 1906 TG, 1906 VY et 1907 XM, les trois premiers troyens de Jupiter à avoir été caractérisés comme tels, d'après Achille, Patrocle et Hector^[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

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 par Joseph-Louis Lagrange dans son Essai sur le problème des trois corps^[8], qui lui valut le prix de l'Académie royale des sciences de Paris en 1772.

(588) Achille, un troyen de Jupiter^[9],[10] découvert par l'astronome allemand Max Wolf^[9],[10] le 22 février 1906^[9],[10], est le premier objet à avoir été caractérisé comme un troyen^[11] : quelques semaines après sa découverte, l'astronome suédois Carl V. L. Charlier met en évidence^[11] qu'il est en orbite autour du point de Lagrange L₄ du couple Soleil-Jupiter^[12].

(12126) 1999 RM₁₁, un troyen de Jupiter^[13],[14] découvert par le LINEAR^[13] le 7 septembre 1999^[13],[14], est considéré comme le premier troyen à avoir été observé^[11] : le 26 septembre 1999^[11], l'astronome américain Gareth V. Williams^[11] l'a identifié^[11] à A904 RD^[13],[14], prédécouvert par l'astronome américain Edward E. Barnard^[13],[14] le 13 septembre 1904^[13],[14].

Troyens dans le Système solaire

Troyens extrasolaires

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 »^[34] (sur le modèle d'« exoplanète »).

En 2007, Eric B. Ford et Matthew J. Holman examinent dans un article^[35] 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 août 2015, Michael Hippke publie un article^[34] 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

Voir aussi