3. Dynamique des astéroïdes
La ceinture principale des astéroïdes, située entre l'orbite de Mars et celle de Jupiter, a la forme d'un anneau dont l'épaisseur est de quelques centaines de millions de kilomètres. Elle contient un très grand nombre de petits corps voyageant depuis plusieurs milliards d'années sur des orbites elliptiques qui peuvent souvent se croiser ; par conséquent, ces petits corps ont subi des collisions réciproques.
Les excentricités e et les inclinaisons i des orbites par rapport au plan de l'écliptique ne sont en général pas négligeables. Les valeurs moyennes sont de 0,15 pour l'excentricité et de 80 pour l'inclinaison. L'examen de la distribution des demi-grands axes a des orbites dans la ceinture principale montre que la répartition des astéroïdes en fonction de leur distance au Soleil est loin d'être uniforme. Entre 2 et 3,3 ua, la ceinture principale est fortement peuplée, à l'exception de zones étroites, dites lacunes de Kirkwood (du nom du mathématicien et astronome américain Daniel Kirkwood, qui les a découvertes en 1867), qui correspondent à des orbites dont la période de révolution est en rapport simple avec celle de Jupiter (1/3, 2/5, 3/7 et 1/2). En revanche, la ceinture extérieure, comprise entre 3,3 et 5,2 ua, est pratiquement dépeuplée, et l'on observe cette fois des concentrations aux endroits où des orbites ont des périodes en rapport simple avec celle de Jupiter (2/3, 3/4 et 1/1).
Le problème est très complexe : comment peut-on expliquer les propriétés des ceintures externe et interne, si contradictoires ? On peut expliquer la structure de la ceinture externe. L'existence des planètes troyennes (en résonance 1/1 avec Jupiter) est expliquée par la théorie des points de Lagrange. Les expériences numériques montrent que, aux résonances 3/5 et 2/3, certaines orbites sont piégées et sont donc stables.
En ce qui concerne les lacunes de Kirkwood, il a fallu attendre longtemps avant de trouver des phénomènes expliquant leur formation. En effet, même […]
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