Orbite en fer à cheval

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.

• Soleil
• Terre
• (419624) 2010 SO16

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 B, 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.
• 
  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. 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

Vénus

• 2020 SB^[1]
• 2024 AF₆ (à confirmer)^[2]

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^[3] :

• (3753) Cruithne^[3]
• (54509) YORP^[3]
• (85770) 1998 UP₁
• (419624) 2010 SO₁₆^[3]
• 2001 GO₂^[3]
• 2002 AA₂₉^[4],[3]a
• 2003 YN₁₀₇^[3]
• 2006 JY₂₆^[3]
• 2013 BS₄₅^{[3],[N 1]}
• 2015 SO₂^[3]
• 2015 XX₁₆₉^[3]
• 2015 YA (possible futur)^[3]
• 2015 YQ₁^[3]
• 2016 CO₂₄₆^[3]
• 2017 SL₁₆^[3]
• 2017 XQ₆₀^[3]
• 2018 AN₂^[3]
• 2018 XW₂^[3]
• 2018 PN₂₂^[3]
• 2019 VL₅
• 2020 PN₁
• 2020 PP₁
• 2023 TG₁₄^[5]
• 2024 AV₂^[6]

Mars

• 2020 VT₁

Jupiter

• P/2023 M4 (ATLAS)

Saturne

• 2013 VZ₇₀

Uranus

• (83982) Crantor^[7]
• (472651) 2015 DB₂₁₆
• (797068) 2010 XS₅₈^[8]
• 2010 EU₆₅ ?^[7]

Neptune

• (148975) 2001 XA₂₅₅
• (310071) 2010 KR₅₉
• 2017 UX₅₁