Pianeta minore

Quattro oggetti transnettuniani sono ufficialmente riconosciuti come pianeti nani: Plutone , Eris , Makemake e Hauméa . Altri oggetti probabilmente soddisfano i criteri per essere considerati tali. Studi hanno dimostrato che il loro numero potrebbe raggiungere diverse centinaia tra gli oggetti transnettuniani, essendo probabile che l'equilibrio idrostatico venga raggiunto, nel caso di corpi ghiacciati, per diametri inferiori a 500 km. Questa zona è quindi caratterizzata da una relativa continuità tra piccoli corpi e pianeti nani.

Pianeti minori e meteoroidi

Le solite definizioni (sia per asteroide, pianeta minore o corpo piccolo) non danno un limite di dimensione inferiore. In particolare, la definizione data nel 2006 dall'Unione Astronomica Internazionale per il concetto di corpo piccolo non dice nulla su questo punto. Questo limite risulta quindi, in pratica, dal limite di rilevazione dei pianeti minori progressivamente referenziati dal Centro dei pianeti minori. Questo limite è oggi dell'ordine di un metro per gli asteroidi vicini alla Terra. 2011 CQ 1 è un esempio di un oggetto di circa 1 metro di diametro rilevato durante il suo passaggio vicino alla Terra e indicato come pianeta minore.

Allo stesso tempo, la commissione dell'Unione Astronomica Internazionale responsabile per lo studio di meteore e meteoriti ha chiarito nel 1961 il concetto di meteoroide . Questo termine (introdotta nel XIX °  secolo) si riferisce agli oggetti di dimensioni paragonabili a quelle di generazione di stelle cadenti o meteore quando ritornano in atmosfera. La definizione è stata rivista nel 2017, tra l'altro a causa dei cambiamenti nei limiti di rilevamento degli asteroidi. Secondo questa definizione, un meteoroide è un corpo di dimensioni comprese tra 30 micrometri e 1 metro. Questo porta indirettamente a proporre 1 metro come limite di dimensione per i pianeti minori. Sotto i 30 micrometri si parla di polvere.

Pianeti minori e comete

A differenza delle comete , i pianeti minori (asteroidi o oggetti transnettuniani) non mostrano attività cometa (formazione di capelli o coda) quando attraversano il loro perielio. Tuttavia, questa distinzione storica è stata gradualmente messa in discussione dalle scoperte accumulate a partire dagli anni '80.

Alcuni asteroidi sono stati osservati con attività cometa, come Elst-Pizarro (7968) nella fascia principale o Chirone centauro (2060) Questi oggetti, denominati asteroidi attivi , sono catalogati sia come pianeta minore che come cometa.

I pianeti minori appartenenti alla categoria dei damocoloidi sono oggetti con un'orbita di lungo periodo e una forte eccentricità proprio come le comete periodiche. Possono essere comete estinte (nuclei cometari che sono diventati inattivi).

Secondo uno studio pubblicato sulla rivista Nature nel 2009, il 20% degli oggetti nella fascia principale sono nuclei cometari. Questi nuclei, provenienti dalla fascia di Kuiper, sarebbero stati sospinti verso il sistema solare interno durante il grande bombardamento tardivo causato in particolare dalla migrazione di Nettuno.

Il 22 gennaio 2014, l' Agenzia spaziale europea ha annunciato il primo rilevamento definitivo del vapore acqueo nell'atmosfera di (1) Cerere , il più grande oggetto nella fascia degli asteroidi.

Il rilevamento è stato effettuato da osservazioni a infrarossi lontani dal telescopio spaziale Herschel .

Questa scoperta tende a confermare la presenza di ghiaccio sulla superficie di Cerere. Secondo uno degli scienziati, questo dimostra ancora una volta che "il confine tra comete e asteroidi sta diventando sempre più sfocato".

Asteroidi catturati dai pianeti

Si prevede che alcuni satelliti in orbita attorno a pianeti siano in realtà asteroidi "catturati" da quei pianeti. Questo è particolarmente vero per alcuni dei piccoli satelliti irregolari dei quattro pianeti esterni. Questi oggetti sono classificati come satelliti e non come asteroidi o pianeti minori.

Storia

Denominazione

I primi "piccoli pianeti" furono designati per la prima volta attraverso un nome di divinità e un simbolo astronomico ( per Cerere, per Pallade, per Giunone, ecc.), Come i pianeti del Sistema Solare. Nel 1851, di fronte al crescente numero di scoperte, lo specialista tedesco Johann Franz Encke decise di sostituire questi simboli con la numerazione. Nel 1947, l'americano Paul Herget , direttore dell'Osservatorio di Cincinnati , fu incaricato dall'Unione Astronomica Internazionale di fondare il Centro per i pianeti minori . Da allora, la designazione dei pianeti minori è stata assicurata da questo centro.

Quando viene determinata l'orbita di quello che sembra essere un nuovo pianeta minore, l'oggetto riceve una designazione provvisoria composta dall'anno della scoperta seguita da una lettera che rappresenta i quindici giorni in cui è avvenuta la scoperta e da una seconda lettera che indica l'ordine della scoperta durante questa quindicina (la lettera I non è usata). Se vengono scoperti più di 25 oggetti in una quindicina, ricominciamo l'alfabeto aggiungendo un numero che indica quante volte viene riutilizzata la seconda lettera (esempio: 1998 FJ 74 ).

Dopo diverse osservazioni concordanti, la scoperta è confermata e il pianeta minore riceve una designazione definitiva costituita da un numero permanente, annotato tra parentesi, seguito dalla sua designazione provvisoria (esempio: (26308) 1998 SM 165 ). Alcuni pianeti minori ricevono successivamente un nome che poi sostituisce la designazione provvisoria (esempio: (588) Achille ). Ai primi pianeti minori furono dati nomi di personaggi della mitologia greca o romana , come i pianeti ei loro satelliti. Furono poi utilizzate altre mitologie ( nordica , celtica , egiziana ...) oltre a toponimi, nomi o diminutivi, nomi di personaggi fittizi, artisti, scienziati, personalità dalle più diverse estrazioni, riferimenti ad eventi storici ... Le fonti di l'ispirazione per nominare i pianeti minori è ora molto varia. Dagli anni '90, il ritmo della scoperta è stato tale che i pianeti minori senza nome sono la maggioranza.

I pianeti minori di alcuni gruppi orbitali hanno nomi con un tema comune. Ad esempio, i centauri prendono il nome dai centauri della mitologia, i troiani di Giove dagli eroi della guerra di Troia , i troiani di Nettuno dalle amazzoni .

Database e numero di pianeti minori referenziati

Banca dati

Diversi database elencano tutti o parte dei pianeti minori. I due più importanti sono:

• il database MPC  : database ufficiale aggiornato dal Center for Minor Planets (MPC), un'organizzazione dipendente dall'Unione Astronomica Internazionale (IAU)
• il JPL Small-Body Database  : database aggiornato dal Jet Propulsion Laboratory (JPL), un'organizzazione dipendente dalla NASA

Questi due database sono pubblici e accessibili online.

Numero di pianeti minori referenziati

A 18 maggio 2019, il MPC elenca 794.832 pianeti minori, di cui 541.128 sono numerati e 21.922 sono nominati.

La velocità della scoperta è aumentata costantemente a causa degli sviluppi tecnologici. L'introduzione di sistemi automatizzati ha ulteriormente amplificato il fenomeno a partire dagli anni 2000 (vedi sezione Metodi di rilevamento e analisi ).

Parametri orbitali

In quanto segue, ua è la notazione dell'unità astronomica , un'unità di lunghezza corrispondente alla distanza Sole-Terra (circa 150 milioni di km).

Principali parametri orbitali

Le orbite dei pianeti minori descrivono le ellissi attorno al Sole. Tali orbite sono convenzionalmente descritte da 5 parametri chiamati elementi orbitali. I primi due descrivono la forma e le dimensioni dell'ellisse orbitale, gli ultimi tre la sua posizione angolare. Le classificazioni orbitali dei pianeti minori si basano principalmente sui parametri a, e e i.

• a = semiasse maggiore (distanza in ua): il semiasse maggiore è rappresentativo della distanza media dal Sole
• e = eccentricità (coefficiente da 0 a 1): un'eccentricità di 0 corrisponde a un cerchio; circa il 75% dei pianeti minori ha una debole eccentricità (≤ 0,2) e un'orbita più o meno circolare; circa 550 hanno un'eccentricità molto forte (≥ 0,8) e un'orbita molto allungata, di cui circa 60 hanno un'eccentricità estrema maggiore di 0,95 (aprile 2019)
• i = inclinazione (angolo in gradi): è l'inclinazione rispetto all'eclittica (piano in cui gravita la Terra); circa il 90% dei pianeti minori ha una bassa inclinazione (≤ 20 °)  ; circa 230 hanno una forte inclinazione (≥ 60 °) di cui circa 100 sono retrogradi con i> 90 ° (aprile 2019)
• ω = argomento del perielio (angolo in gradi)
• Ω = longitudine del nodo ascendente (angolo in gradi)

Altri due parametri orbitali sono comunemente usati, in particolare per studiare i fenomeni di attraversamento tra orbite. I 4 parametri a, e, q e Q sono ridondanti: la conoscenza di due di essi permette di trovare gli altri due.

• q = distanza dal perielio (distanza in ua): distanza dal Sole nel punto più vicino ( perielio )
• Q = distanza dall'afelio (distanza in ua): distanza dal Sole nel punto più lontano ( afelio )

Parametri relativi al movimento del pianeta minore nella sua orbita

• P = periodo (durata in anni): tempo impiegato dal pianeta minore per compiere una rivoluzione completa attorno al Sole; i periodi degli oggetti transnettuniani più distanti possono superare i 50.000 anni (aprile 2019)
• n = movimento medio (velocità angolare in ° / giorno) = 360 / P
• t 0 = epoca (data): data di riferimento che permette di calcolare la posizione attuale del pianeta minore nella sua orbita; l'epoca associata a ciascun pianeta minore viene regolarmente aggiornata nei database ufficiali
• M 0 (o M nei database) = anomalia media all'epoca (angolo in gradi): posizione dell'oggetto nella sua orbita alla data di riferimento t 0 (epoca)

La posizione dell'oggetto all'istante t può essere data dall'anomalia media (M = M 0 + n (tt 0 )), dall'anomalia eccentrica o dall'anomalia vera .

Elementi orbitali propri

I disturbi tendono a cambiare lentamente l'orbita dei pianeti minori. Questi disturbi sono in particolare dovuti all'attrazione gravitazionale dei pianeti. Influenzano tutti gli elementi orbitali, inclusi a, e e i. Queste evoluzioni sono all'origine della distinzione tra elementi orbitali osculanti (quelli generalmente dati, che descrivono bene il movimento corrente ma fluttuanti nel lungo tempo) ed elementi orbitali specifici (indipendenti da queste fluttuazioni). Questi sono i parametri specifici che consentono di identificare le famiglie di asteroidi (nati da collisioni) all'interno della fascia principale.

Altri parametri

• T P = parametro Tisserand rispetto ad un pianeta P (parametro adimensionale): parametro complesso (calcolato dai parametri a / a P , e ed i) caratterizzante l'influenza gravitazionale del pianeta P sul pianeta minore; questo parametro deriva dalla teoria del problema dei 3 corpi (qui Sole, pianeta P, pianeta minore); i parametri T J e T N rispetto a Giove e Nettuno sono ad esempio utilizzati per caratterizzare alcuni gruppi orbitali come damocloidi , centauri , oggetti dispersi o oggetti distaccati
• T-DMIO (o più spesso E-MOID in inglese) (distanza in ua): la distanza minima di intersezione dell'orbita terrestre (T-DMIO) caratterizza il rischio di collisione con la Terra; esistono parametri comparabili per gli altri pianeti del Sistema Solare
• periodo di rotazione (durata in ore): tempo impiegato dal pianeta minore per compiere un giro completo su se stesso; alcuni pianeti minori girano molto lentamente su se stessi (periodi maggiori di 50 giorni per i più lenti), altri invece molto velocemente (periodi meno di 1 minuto per i più veloci)
• inclinazione dell'asse di rotazione (angolo in gradi)

Classificazioni orbitali

Gruppi orbitali

Sviluppare una classificazione sistematica dei pianeti minori per tipo di orbita è un esercizio difficile. I tanti casi speciali e un relativo continuum nella loro dispersione spiegano questa difficoltà. Ad esempio, si può notare che i database MPC e JPL utilizzano classificazioni leggermente diverse. Anche le definizioni precise di ciascuna classe (e quindi il semiasse maggiore o valori di conteggio) variano a seconda delle fonti.

La tabella seguente mostra solo i gruppi utilizzati più di frequente. I valori indicati devono essere visti come ordini di grandezza e non come valori assoluti. La sezione Descrizione dei gruppi principali descrive questi diversi gruppi in modo più dettagliato.

Note della tabella:

1. Il database MPC consultato il 12 maggio 2019 elenca 2 apolloon con un> 5 au: 2011 AF 3 (a ~ 7 au) e 1999 XS 35 (a ~ 18 au).
2. Il database MPC consultato il 12 maggio 2019 elenca 3 primer con a> 5 ua: 2014 PP 69 (a ~ 21 ua), 2019 EJ 3 (a ~ 86 ua) e 2017 UR 52 (a ~ 325 ua). Gli ultimi due sono transnettuniani che lei classifica come oggetti distanti.
3. Il nome di questa classe usato dai database dell'MPC e del JPL è fuorviante: qui si tratta solo degli asteroidi areatoidi che non sono né vicini alla Terra (in senso lato), né collegati ad altri "gruppi prioritari" " come Hungaria, Hilda, centauri o transnettuniani.
4. Questi sono oggetti conosciuti. La fascia di Kuiper è circa 30 volte più lontana dalla Terra rispetto alla cintura principale, il che limita la capacità di rilevare piccoli oggetti. Si presume che la popolazione totale della fascia di Kuiper sia maggiore di quella della fascia principale.
5. Il database MPC consultato il 20 maggio 2019 elenca 5 oggetti con> 1000  UA e indica un record detenuto dal 2017 MB 7 con ~ 3500  UA .
6. Queste nubi rimangono ipotetico fino ai giorni nostri. A volte si ritiene che gli oggetti distaccati più distanti (o sednoidi ) potrebbero essere i primi elementi della nube di Hills. Il database MPC consultato il 15 giugno 2019 elenca 4 sednoidi (nel senso di a> 150 ua eq> 50 ua). Si ritiene che la nube di Oort contenga diversi miliardi di piccoli corpi ghiacciati.

Concetto di famiglia

L'astronomo giapponese Kiyotsugu Hirayama è stato il primo ad osservare l'esistenza, all'interno della fascia principale , di gruppi di asteroidi con parametri orbitali molto simili. Questi gruppi sono interpretati come frammenti di asteroidi nati da una collisione e sono chiamati famiglie di asteroidi (il termine famiglia è normalmente riservato a questo caso) o famiglie Hirayama. Ogni famiglia prende il nome da un membro caratteristico. Le famiglie di Eos , Eunomia , Flore , Coronis , Hygieia , Themis , Vesta o Nysa sono tra le più conosciute. Una ventina di famiglie sono chiaramente identificate all'interno della fascia principale e gli studi più recenti contano fino a più di cento.

Famiglie simili sono state identificate tra i Troiani di Giove , in particolare le famiglie di Eurybate ed Ennomos . Nel 2006 è stata identificata per la prima volta anche una famiglia interpretata come origine collisionale all'interno della fascia di Kuiper , la famiglia de Hauméa .

Classi relative al rischio di impatto con la Terra

A rigor di termini, solo gli asteroidi del tipo Aten e Apollo sono vicini alla Terra (in inglese Earth-crosser asteroid o ECA) e sono direttamente soggetti a collisione con la Terra. In pratica, in francese, il termine NEO è più spesso sentito in senso lato e include i quattro gruppi Atira, Aton, Apollon e Amor. È quindi sinonimo del termine inglese Near earth asteroid (NEA).

Solo una piccola parte di questi asteroidi è classificata come asteroidi potenzialmente pericolosi (PDA) (spesso indicati con l'acronimo PHA per Asteroide potenzialmente pericoloso ). Vedere la sezione Rischi di impatto con la Terra nella pagina Asteroid .

Tipi di orbite relative ai pianeti

Si dice che i pianeti minori la cui orbita interseca quella di un pianeta siano incrociatori di quel pianeta. Tutti i pianeti del Sistema Solare hanno da alcune centinaia a diverse migliaia di incrociatori.

Le zone 60 ° avanti o dietro l'orbita di un pianeta (chiamato Lagrange punti  L 4 e L 5 del pianeta) consentono la stabilità di un tre corpi Sun / pianeta / sistema pianeta minore e sono pertanto talvolta occupati da minori pianeti chiamati la i Trojan del pianeta. Oltre a Giove, che ha diverse migliaia di Troiani, altri 4 pianeti ne hanno almeno uno: alla fine del 2018, 22 erano noti per Nettuno, 1 per Urano, 9 per Marte e 1 per la Terra.

Un oggetto risuona con un pianeta quando il suo periodo di rivoluzione sembra essere una frazione intera (ad esempio 1: 2, 3: 4, 3: 2 ...) di quella del pianeta. Tale risonanza garantisce una relativa stabilità all'orbita dell'oggetto considerato. Esistono risonanze con diversi pianeti, in particolare con Nettuno (compresi i plutini in risonanza 2: 3) e con Giove (incluso il gruppo Hilda in risonanza 3: 2). Gli asteroidi troiani e gli asteroidi coorbitali sono casi speciali corrispondenti a una risonanza 1: 1.

Oltre ai Troiani, altri pianeti minori hanno orbite molto vicine a quella di un pianeta con cui risuonano 1: 1. Si parla quindi di un asteroide coorbitale con il pianeta (il termine include strettamente anche i Troiani). Le due situazioni più comuni sono quella dei quasi satelliti e quella delle orbite a ferro di cavallo . È stato dimostrato che lo stesso asteroide può alternarsi tra queste due situazioni. Conosciamo oggetti coorbitali attorno a diversi pianeti, compresa la Terra (ad esempio (3753) Cruithne ).

Altri tipi di orbite specifiche

La stragrande maggioranza dei pianeti minori ruota nella stessa direzione degli 8 pianeti. Alcuni (cento conosciuti inaprile 2019) ruotano nella direzione opposta. Si parla quindi di asteroidi retrogradi . Questa situazione corrisponde ad un'inclinazione compresa tra 90 e 180 °. Questi oggetti sono spesso classificati come damocloidi o come "oggetti vari".

Per la prima volta in ottobre 2017È stato identificato un oggetto ( 1I / ʻOumuamua ) che possiede un'orbita iperbolica (e quindi condannato a lasciare il Sistema Solare) ma non mostra attività cometa (caso di comete iperboliche ). L'Unione Astronomica Internazionale ha quindi formalizzato, innovembre 2017, la nuova classe di oggetti interstellari e una nomenclatura associata ispirata a quella delle comete. Tali oggetti sono anche indicati come asteroidi iperbolici . Ad oggi ne è noto solo uno (aprile 2019).

Proprietà fisiche

Descrizione dei principali gruppi

Cintura principale

La fascia principale degli asteroidi , tra le orbite di Marte e Giove , da due a quattro unità astronomiche dal Sole, è il raggruppamento principale: fino ad oggi sono stati elencati circa 720.000 oggetti (aprile 2019), a cui se ne aggiungono altri 30.000 gravitanti nella sua immediata periferia ( gruppo di Hungaria , gruppo di Cibele e gruppo di Hilda in particolare). L'influenza del campo gravitazionale di Giove ha impedito loro di formare un pianeta. Questa influenza di Giove è anche all'origine dei posti vacanti di Kirkwood , che sono orbite svuotate dal fenomeno della risonanza orbitale .

Gli asteroidi troiani di Giove

I Troiani di Giove si trovano in orbite molto vicine a quella di Giove, vicino ai due punti di Lagrange  L 4 e L 5 . Ci sono circa 7.200 polliciaprile 2019. Il nome fa riferimento alla guerra di Troia  : i punti L 4 e L 5 sono associati rispettivamente al campo greco e al campo troiano e gli asteroidi sono denominati lì, con alcune eccezioni, con i nomi dei personaggi del campo associato.

Asteroidi vicini alla Terra

A rigor di termini, gli asteroidi vicini alla Terra sono asteroidi la cui orbita interseca quella della Terra ( asteroide Earth-Crosser o ECA). In pratica, in francese, il termine è più spesso sentito in senso lato e include anche asteroidi la cui orbita è "vicina" a quella della Terra (va a meno di 0,3 unità astronomiche) ( asteroide vicino alla Terra o NEA in inglese). Ci sono circa 20.000 (aprile 2019).

Questi asteroidi sono classificati classicamente in quattro gruppi:

• gli asteroidi Atira , la cui orbita è interamente contenuta in quella della Terra (19 noti inaprile 2019 secondo il database JPL);
• gli asteroidi Aton , incrociatori la cui orbita si trova principalmente all'interno di quella terrestre (a <1 ua) (circa 1.500 conosciuti inaprile 2019);
• gli asteroidi Apollo , incrociatori la cui orbita si trova principalmente al di fuori di quella terrestre (a> 1 ua) (circa 11.000 conosciuti inaprile 2019);
• gli asteroidi Amor , la cui orbita circonda interamente quella della Terra (circa 7.500 conosciuti inaprile 2019).

L'interesse dei media a volte molto forte incentrato sugli asteroidi vicini alla Terra è legato alla paura di vederli scontrarsi con la Terra. Vedere la sezione Rischi di impatto con la Terra nella pagina Asteroid .

Centauri

I centauri sono pianeti minori che ruotano tra le orbite dei pianeti giganti . Contiamoaprile 2019tra 200 e 500 a seconda del perimetro preciso attribuito a questo gruppo (confine non standardizzato con altri gruppi come quello dei damocloidi ). Il primo scoperto è (2060) Chirone , nel 1977. Si presume generalmente che si tratti di oggetti antichi della fascia di Kuiper che sono stati espulsi dalle loro traiettorie, seguendo, ad esempio, un passaggio vicino a Nettuno.

Fascia di Kuiper

La cintura di Kuiper è una seconda cintura situata oltre l'orbita di Nettuno, dinamicamente paragonabile alla cintura principale (oggetti con orbite relativamente poco inclinate e bassa eccentricità). Sappiamo inaprile 2019circa 2.500 oggetti da questa cintura. Questo piccolo numero deriva dalla sua distanza dalla Terra (circa 30 volte maggiore di quella della fascia principale) rendendo difficoltose le osservazioni: si stima infatti che la sua popolazione totale sia maggiore di quella della fascia principale.

Plutone (scoperto nel 1930) è rimasto a lungo l'unico oggetto conosciuto in quest'area (con il suo satellite Caronte scoperto nel 1978). La sua unicità e dimensione dello stesso ordine di quella di Mercurio significava che è stato a lungo considerato il nono pianeta. Non è stato fino al 1992 che un altro oggetto in questa zona è stato scoperto, (15760) Albion . Questa scoperta segna l'inizio dello studio degli oggetti transnettuniani .

La stessa Cintura di Kuiper si divide in diversi gruppi, i tre più importanti dei quali sono:

• i Plutini (di cui parte Plutone): oggetti di risonanza 2: 3 con Nettuno (a ~ 39,5  ua ); questo gruppo segna l'inizio dell'area principale della fascia di Kuiper; circa 500 oggetti conosciuti inaprile 2019
• i cubewanos (dove la cintura convenzionale oggetti Kuiper) (che include (15760) Albion): Oggetti dell'area principale della cintura Kuiper (tra le risonanze 2: 3 e 1: 2 con Nettuno) che non hanno risonanza con Nettuno; il nome cubewano deriva dal 1992 QB 1 , designazione provvisoria di (15760) Albion; circa 1.800 oggetti conosciuti inaprile 2019
• i twotinos  : oggetti 1: 2 risonanza con Nettuno (a ~ 48  ua ); questo gruppo segna la fine dell'area principale della fascia di Kuiper ( scogliera di Kuiper ); il nome si riferisce alla risonanza 1: 2

Si ritiene che questa cintura sia la fonte di quasi la metà delle comete che vagano per il Sistema Solare.

Oggetti sparsi e distaccati

A parte la fascia di Kuiper, la zona transnettuniana è contrassegnata da un disco di oggetti sparsi con eccentricità o inclinazioni generalmente medie o alte e non risonanti con Nettuno. Quelli più lontani da Nettuno (al loro perielio ) sfuggono all'influenza gravitazionale di questo pianeta e sono classificati come oggetti distaccati . Il disco di oggetti sparsi o staccati contaaprile 2019tra 500 e 700 oggetti secondo i precisi perimetri dati a questi gruppi (confine non standardizzato con altri gruppi come i damocloidi e perimetro variabile di oggetti considerati o meno in risonanza con Nettuno).

Gli oggetti distaccati più distanti (perielio maggiore di 50  UA ) sono classificati come sednoidi , dal nome (90377) Sedna che, al momento della sua scoperta nel 2003, era l'oggetto del perielio maggiore (76  UA ). Nelaprile 2019, Sono noti 8 sednoidi e l'oggetto del perielio maggiore è 2012 VP 113 (80  UA ). Questi oggetti sono talvolta considerati i primi rappresentanti della nube di Oort (o più precisamente della sua parte interna o Cloud of Hills ).

Si tratta della scoperta nel 2005 di (136199) Eris , un oggetto sparso il cui diametro è stato inizialmente stimato a quasi 3.000 chilometri (da allora rivalutato a 2.326 chilometri) e quindi maggiore di quello di Plutone (2.370 chilometri)., Che ravvivò il dibattito sul demarcazione tra pianeti pieni e "grandi pianeti minori". Ciò ha portato l' Unione Astronomica Internazionale a creare, inagosto 2006, lo stato di pianeta nano e piccolo corpo del Sistema Solare e di riclassificare Plutone come pianeta nano.

Colline e nuvole di Oort

La nuvola di Hills , a volte chiamata nuvola di Oort interna, è un disco di detriti situato tra 100 e 3.000 e tra 30.000 e 40.000 unità astronomiche del Sole. La nube di Oort ( ˈɔrt ), chiamata anche la nube di Öpik-Oort ( ˈøpik ), è un grande insieme ipotetico sferico di corpi situati a circa 50.000  UA dal Sole ( ≈ 0,8  anni luce ). Queste due strutture si trovano quindi ben oltre l'orbita dei pianeti e la fascia di Kuiper . Il limite esterno della nube di Oort, che formerebbe la frontiera gravitazionale del Sistema Solare , sarebbe più di mille volte la distanza tra il Sole e Plutone , o circa un anno luce e un quarto della distanza da Proxima da Centaur , la stella più vicina al sole. Inoltre non è escluso che ci sia un continuum tra la nube di Oort "solare" e una struttura simile attorno al sistema Alpha Centauri .

Pianeti minori e storia del sistema solare

Heinrich Olbers , lo scopritore di Pallade e Vesta, aveva ipotizzato che gli asteroidi fossero i frammenti di un pianeta distrutto. Questo presunto oggetto fu anche più tardi battezzato Phaeton . L'ipotesi più comunemente accettata oggi considera i pianeti minori come residui del primitivo sistema solare che non potevano agglomerarsi per formare pianeti. In particolare, la fascia principale sarebbe legata all'influenza gravitazionale di Giove che avrebbe impedito la formazione di un pianeta tra Marte e Giove.

I pianeti minori sono quindi considerati reliquie del Sistema Solare. Il loro studio (così come quello delle comete ), in particolare mediante sonde spaziali, è uno dei modi per comprenderne meglio la formazione.

Metodi di rilevamento e analisi

La storia dei metodi di rilevamento dei pianeti minori può essere suddivisa in 3 fasi principali:

• fino al 1890 circa: metodo "ottico" = osservazione diretta attraverso un telescopio
• dal 1891 al 1990 circa: metodo "fotografico" = confronto di immagini scattate ad intervalli regolari
• dal 1980 e soprattutto dopo il 1990: metodo "digitale" = metodo automatizzato con camere CCD ed elaborazione digitale

Per le osservazioni e le analisi, oltre ai metodi ottici convenzionali, vengono utilizzate anche analisi radar dal 1989. Inoltre, dal 1991, diverse sonde spaziali hanno visitato asteroidi e oggetti transnettuniani.

Rilevamento ottico

Fino al 1890 circa, le scoperte venivano fatte direttamente, scansionando il cielo all'interno degli osservatori.

Rilevamento con metodo fotografico

La scoperta di (323) Brucia nel 1891 da parte di Max Wolf sulla base di fotografie fotografiche segna una svolta. Il ritmo della scoperta ha subito un'accelerazione nei decenni successivi. Questo metodo gradualmente migliorato è stato utilizzato fino agli anni '90.

Il processo si basa su fotografie scattate a intervalli regolari (ad esempio ogni ora), attraverso un telescopio , di una vasta regione del cielo. Le fotografie vengono poi osservate in uno stereoscopio da tecnici che cercano oggetti in movimento da un'immagine all'altra. Se necessario, la posizione precisa dell'oggetto viene determinata al microscopio e inviata a un'organizzazione che centralizza le varie osservazioni e responsabile del calcolo dell'orbita e della determinazione se si tratta di un oggetto nuovo o già catalogato. Questo ruolo di centralizzazione è stato ricoperto dal Center for Minor Planets dal 1947. L'introduzione dei computer, a partire dagli anni '50, ha ovviamente notevolmente facilitato queste fasi dei calcoli orbitali.

Rilevamento digitale

L'utilizzo della fotografia digitale tramite sensori CCD segna una nuova rivoluzione. Il processo generale rimane lo stesso ma il rapido miglioramento dei sensori permette di abbassare il livello di sensibilità e quindi la dimensione degli oggetti rilevati. La digitalizzazione consente anche l'elaborazione automatica del computer, che è più veloce o più veloce e più sofisticata man mano che la potenza di calcolo aumenta. Il programma Spacewatch è stato il primo a sperimentare queste tecniche nel 1984, seguito dal programma NEAT che ha modernizzato i suoi strumenti e metodi nel 1995 .

Dagli anni 2000, tutti i pianeti minori sono stati scoperti attraverso questi sistemi digitali automatizzati.

Analisi ottiche classiche

L'analisi dei pianeti minori si basa essenzialmente sui classici strumenti dell'astronomia, attraverso i telescopi (terrestri o spaziali). Ad eccezione del più grande, la visualizzazione è spesso molto grossolana (pochi pixel). La dimensione degli oggetti viene stimata analizzando la loro grandezza (luminosità) e il loro albedo (potere riflettente). Può anche essere stimato mediante occultazione durante l'osservazione di un transito dell'oggetto davanti a una stella. La composizione degli oggetti (soprattutto in superficie) viene stimata attraverso l'analisi del loro spettro e della loro albedo .

Vediamo ora dettagliatamente il calcolo del diametro di un asteroide conoscendone la luminosità , l' albedo e la distanza dalla Terra . Notando (in unità SI ) l' intensità luminosa dell'asteroide misurata sulla Terra abbiamo:  d{\ displaystyle \ d}  L{\ displaystyle \ L}  A{\ displaystyle \ A} DT{\ displaystyle \ {D_ {T}}} io{\ displaystyle \ I}

 io=L4πDT2{\ displaystyle \ I = {\ frac {L} {4 \ pi {D_ {T}} ^ {2}}}} .

L' intensità luminosa delle stelle essendo generalmente espressa in magnitudini nell'ambiente astronomico, ricordiamo l'espressione della magnitudine apparente .  mapp=-1,46-2,5log⁡(io(Sior)){\ displaystyle \ {m_ {app}} = - 1.46-2.5 \ log (I (sir))}

Da dove,

 io(Sior)=10mapp+1,46-2,5{\ displaystyle \ I (signore) = {10} ^ {\ frac {m_ {app} +1.46} {- 2.5}}}con .  io(W/m2)=1,69×10-7io(Sior){\ displaystyle \ I (W / {m} ^ {2}) = 1,69 \ times {10} ^ {- 7} I (signore)}

Abbiamo fissato come magnitudine di riferimento la magnitudine apparente di Sirio che è pari a -1,46.

Tuttavia, con la superficie che intercetta la stessa quantità di luce dell'intero corpo di diametro e l' intensità luminosa superficiale dell'asteroide la cui espressione è data considerando che è di albedo e che è illuminata dal Sole con un'intensità ( e denota rispettivamente la luminosità del Sole e la distanza dell'asteroide dal Sole). L=lS{\ displaystyle \ L = lS} S=π(d2)2{\ displaystyle \ S = \ pi {({\ frac {d} {2}})} ^ {2}} d{\ displaystyle \ d} l{\ displaystyle \ l} l=AioS=ALS4πDS2{\ displaystyle \ l = A {I_ {S}} = A {\ frac {L_ {S}} {4 \ pi {D_ {S}} ^ {2}}}}  A{\ displaystyle \ A} ioS{\ displaystyle \ {I_ {S}}} LS{\ displaystyle \ L_ {S}} DS{\ displaystyle \ D_ {S}}

Ricombinando le equazioni otteniamo:

 4πDT2io=ALSd216DS2{\ displaystyle \ 4 \ pi {D_ {T}} ^ {2} I = {\ frac {A {L_ {S}} {d} ^ {2}} {16 {D_ {S}} ^ {2} }}}.

Da cui deduciamo:

 d=8×πDT2DS2ioALS{\ displaystyle \ d = 8 \ times {\ sqrt {\ frac {\ pi {D_ {T}} ^ {2} {D_ {S}} ^ {2} I} {A {L_ {S}}}} }}.

Analisi radar

Le tecniche di analisi radar a microonde sono oggi sufficientemente potenti da consentire l'analisi degli asteroidi vicini alla Terra e persino degli asteroidi più grandi nella fascia principale. Consentono in particolare una visualizzazione più fine della loro forma e dimensione, nonché una determinazione più precisa della loro orbita (velocità misurata dall'effetto Doppler ). Uno dei primi studi di questo tipo riguardava l'asteroide (4769) Castalie nel 1989.

Esplorazione con sonde spaziali

Al giorno d'oggi (aprile 2019), 10 sonde esplorate (almeno volate per meno di 10.000  km ), 14 asteroidi vicini alla Terra o la cintura principale. Le prime immagini ravvicinate di asteroidi sono opera della sonda Galileo che, durante il suo transito su Giove, è riuscita ad avvicinarsi (951) a Gaspra nel 1991 poi (243) Ida nel 1993. La sonda NEAR Shoemaker è la prima la cui sonda principale la missione riguardava lo studio di un asteroide attraverso un'orbita, inFebbraio 2000, intorno a (433) Eros . La sonda Hayabusa è la prima ad aver riportato indietro, dentrogiugno 2010, un campione di asteroide prelevato da (25143) Itokawa innovembre 2005.

La sonda New Horizons è la prima e ad oggi l'unica ad aver esplorato oggetti transnettuniani . Lanciato dalla NASA ingennaio 2006, non raggiunge il livello del suo obiettivo principale, Plutone , fino a 8 anni e mezzo dopoluglio 2015. Notevoli risultati si ottengono sulla geografia, la geologia, l'atmosfera o i satelliti di Plutone. La sonda viene quindi diretta verso (486958) 2014 MU 69 che diventa così il secondo oggetto transnettuniano fotografato da vicino.

Rischi di impatto con la Terra

Presupposti minerari

Notevoli pianeti minori

La maggior parte dei pianeti minori gravita anonimamente nella fascia principale o fascia di Kuiper. Tuttavia, alcuni hanno acquisito notorietà, in particolare per quanto riguarda la storia delle scoperte, una proprietà atipica, la loro pericolosità per la Terra,  ecc.

Gallerie

Pianeti minori e satelliti

I pianeti minori sono classificati in ordine crescente di semiasse maggiore. D è il diametro medio (nel caso di oggetti più o meno sferici) e L è la lunghezza massima (in altri casi).

• 2010 TK 7 , asteroidetroiano terrestre,a = 1,00 UA,D ~ 300 m(WISESpace Telescope, 2010).

• (101955) Bénou , NEO ( Apollo ), a = 1,12 UA , D ~ 500 m (sonda OSIRIS-REx , 2018).

• (433) Eros , vicino alla Terra ( amor ), a = 1,46 UA , L ~ 34 km (sonda NEAR Shoemaker , 2001).

• (951) Gaspra , cintura principale , a = 2,21 au , L ~ 19 km (sonda Galileo , 1991).

• (4) Vesta , cintura principale , a = 2,36 UA , D ~ 530 km ( Dawn probe, 2011).

• (21) Lutèce , cintura principale , a = 2,43 UA , L ~ 120 km (sonda Rosetta , 2010).

• (4179) Toutatis , NEO ( Apollo ), a = 2,52 UA , L ~ 4,5 km (modellazione basata su immagini radar).

• (4015) Wilson-Harrington , vicino alla Terra ( Apollo ), precedentemente asteroide attivo indicato come cometa 107P, a = 2,64 UA , D ~ 4 km ( Osservatorio Palomar , 1949).

• (253) Mathilde , cintura principale , a = 2,65 UA , L ~ 66 km (sonda NEAR Shoemaker , 1997).

• (1) Cerere , pianeta nano , cintura principale , a = 2,77 UA , D ~ 946 km ( Dawn probe, 2015).

• (216) Cleopatra , cintura principale , a = 2,79 UA , L ~ 220 km (modellazione basata su immagini radar).

• (243) Ida , cintura principale , a = 2,86 UA , L ~ 60 km , e il suo satellite Dactyle ( D ~ 1,4 km ) (sonda Galileo , 1993).

• (624) Ettore , Troiano di Giove , a = 5,22 UA , L ~ 370 km (immagine amatoriale, 2009).

• Plutone , Cintura di Kuiper , a ~ 39,5 UA , D ~ 2375 km , e 3 dei suoi 5 satelliti, Caronte , Idra e Nix (Telescopio spaziale Hubble , 2005).

• Plutone , pianeta nano , cintura di Kuiper ( plutino ), a ~ 39,5 au , D ~ 2375 km (sonda New Horizons , 2015).

• Dimensioni comparative dei 5 satelliti di Plutone  : Caronte ( D ~ 1212 km ), Hydra ( L ~ 51 km ), Nix ( L ~ 50 km ), Kerbéros ( L ~ 19 km ), Styx ( L ~ 16 km ) ( Nuovo probe Horizons , 2015, editing).

• (136108) Haumea , cintura di Kuiper ( oggetto classico della cintura di Kuiper ), a ~ 43,2 ua , L ~ 2000 km , e i suoi due satelliti Namaka e Hi'iaka (telescopio spaziale Hubble , 2015)

• (486958) Arrokoth ,Cintura di Kuiper(cubewano),a ~ 44,5 UA,L ~ 32 km(sondaNew Horizons, 2019).

• (136472) Makemake , Cintura di Kuiper ( oggetto classico della cintura di Kuiper ), a ~ 45,7 ua , D ~ 1400 km , e il suo satellite S / 2015 (136472) 1 (telescopio spaziale Hubble , 2015)

• (136199) Eris , oggetto sparso , a ~ 68 au , D ~ 2300 km , e il suo satellite Dysnomy (Hubble Space Telescope , 2006)

• (90377) Sedna , oggetto distaccato ( sednoide ), a ~ 510 AU , D ~ 1000 km (Hubble Space Telescope , 2004)

Dettagli e schemi

• Regolith su (433) Eros ( NEAR Shoemaker probe , 2001).

• Crateri su (4) Vesta ( Dawn probe , 2011).

• Cratere occator su (1) Cerere con macchie di sale bianco interpretate come di origine idrotermale ( Dawn probe , 2016).

• Fianco del cratere Occator su (1) Ceres ( Dawn probe , 2018).

• Notevoli rilievi su (1) Cerere (sonda Dawn , 2015-2018).

• Sputnik Plain su Plutone , una regione ghiacciata vergine di crateri e quindi di formazione recente (meno di 100 milioni di anni) (sonda New Horizons , 2015).

• Ipotesi della struttura interna di Plutone  : crosta di azoto congelato, strato di ghiaccio d'acqua, nucleo roccioso.

• Ipotesi della formazione di (486958) Arrokoth , archetipo del piccolo corpo binario di contatto .

• Diagramma di (25143) Itokawa , tipo di agglomerato sciolto NEO , anch'esso considerato binario di contatto (basato su un'immagine della sonda Hayabusa , 2005).

• Rappresentazione artistica del centauro (10199) Chariclo e i suoi anelli.

Riferimenti

• Questo articolo è parzialmente o interamente tratto dall'articolo intitolato "  Asteroid  " (vedere l'elenco degli autori ) .

Consultazioni di database

• Pagina Ricerca database MPC sul sito del Minor Planet Center  :

1. Consultato il 27 aprile 2019 con il criterio "Periodo Min 50.000" (3 oggetti: 2012 DR 30 , 2014 FE 72 e 2017 MB 7 ).
2. Accesso il 27 aprile 2019 con i criteri "Jupiter Trojan" (7.227 oggetti).
3. Consultato il 28 aprile 2019 con il criterio "Perihelion Distance Min 50" (8 oggetti).
4. Accesso 30 giugno 2019.

• Pagina Motore di ricerca database JPL Small-Body sul sito Web Solar System Dynamics del Jet Propulsion Laboratory  :

1. Accesso 27 aprile 2019 con i criteri "asteroidi" (794.717 oggetti), "asteroidi ed e ≤ 0,2" (596.047 oggetti), "asteroidi ed e> = 0,8" (557 oggetti) e "asteroidi ed e> = 0,95" ( 67 articoli).
2. Accesso 27 aprile 2019 con criteri "asteroidi" (794.717 oggetti), "asteroidi e i ≤ 20" (737.298 oggetti), "asteroidi e i> = 60" (233 oggetti) e "asteroidi e i> 90" (104 elementi).
3. Consultato il 27 aprile 2019 con i criteri "asteroids and rot_per> = 1200" (10 oggetti incluso il record per (300163) 2006 VW 139 con un periodo di rotazione stimato di 135 giorni).
4. Consultato il 27 aprile 2019 con i criteri "asteroids and rot_per ≤ 0,0166" (12 oggetti incluso un record per il 2014 RC con un periodo di rotazione stimato di 15,8 secondi).
5. Consultato il 17 giugno 2019 con il criterio "Atira" (19 item).
6. Consultato il 17 giugno 2019 con criteri "Atira o Aten o Apollo o Amor" (20.295 oggetti).
7. Accesso 17 giugno 2019 con criterio "Aton" (1.521 oggetti).
8. Accesso 17 giugno 2019 con criteri "Apollo" (11.146 oggetti).
9. Consultato il 17 giugno 2019 con il criterio "Amor" (7.609 oggetti).
10. Accessed 17 June, 2019 criteri "Mars-crossing asteroidi" (17.043 oggetti).
11. Accesso 17 giugno 2019 con il criterio "Cintura principale interna" (17.098 oggetti).
12. Accesso 17 giugno 2019 con i criteri "Cintura principale interna o Cintura principale o Cintura principale esterna" (747.493 articoli).
13. Consultato in data17 giugno 2019 con criteri "Cinghia principale o cinghia principale esterna e a <3,27" (722.184 articoli).
14. Accesso 17 giugno 2019 con criteri "Cintura principale o Cintura principale esterna e a> 3,27" (8.211 oggetti).
15. Accessed 17 giugno 2019 con criteri di "Giove di Troia" (7.281 oggetti).
16. Accessed 17 June, 2019 con un criterio "centauro" (488 oggetti).
17. Accesso il 17 giugno 2019 con i criteri "Oggetto transnettuniano" (3.298 oggetti).
18. Accesso il 17 giugno 2019 con i criteri "Asteroid" (795.995 oggetti).
19. Accesso 27 aprile 2019 con criteri "asteroidi e i> 90" (104 oggetti).
20. Accesso il 3 aprile 2019 con i criteri "asteroide parabolico o asteroide iperbolico" (1 oggetto: 1I / ʻumuamua ).
21. Consultato il 27 aprile 2019 con i criteri "Atira o Aten o Apollo o Amor" (20.021 oggetti).
22. Consultato in data27 aprile 2019con criterio "Atira" (19 oggetti). Nota: il database MPC fornisce il numero 34; la differenza deriva dal fatto che il MPC mantiene il criterio Q <1 mentre il JPL utilizza il criterio più rigoroso Q <q Terra = 0,983.
23. Consultato il 27 aprile 2019 con il criterio "Aton" (1508 oggetti).
24. Accesso 27 aprile 2019 con criteri "Apollo" (10.996 oggetti). Nota: il database MPC mostra circa 10.000 oggetti; la differenza deriva da un criterio leggermente diverso sul perielio degli oggetti, che sposta il confine tra apollo e amori.
25. Consultato il 27 aprile 2019 con il criterio "Amor" (7.498 oggetti). Nota: il database MPC mostra circa 8.500 oggetti; la differenza deriva da un criterio leggermente diverso sul perielio degli oggetti, che sposta il confine tra apollo e amori.
26. Accesso il 6 aprile 2019 con i criteri "asteroide parabolico o asteroide iperbolico" (1 oggetto: 1I / ʻumuamua ).
27. Accesso 30 giugno 2019.

• Elenchi di pagine e grafici: pianeti minori nel sito del Minor Planet Center  :

1. lista MPC Archivio Statistiche / orbite e nomi letta 31 maggio 2019.
2. Lista MPC Archivio Statistiche / Orbite e nomi accede 26 febbraio 2019.
3. List Lista di transnettuniani oggetti (2.553 oggetti per l'intera fascia di Kuiper).
4. Elenca l' elenco dei centauri e degli oggetti del disco disperso (684 oggetti con> 30,1 UA) e l' elenco degli altri oggetti insoliti (51 oggetti con > 30,1 UA ) consultato il 17 giugno 2019.
5. Elenchi Elenco dei troiani di Nettuno , Elenco dei troiani di Urano , Elenco dei troiani marziani e Elenco dei troiani della Terra consultati il ​​3 aprile 2019.
6. List Minor Planet Discoverers consultato il 27 aprile 2019.
7. List List Of Earth Trojan consultato il 6 aprile 2019.
8. List List Of Martian Trojan consultato il 6 aprile 2019.

Altri riferimenti

1. http://basu.daneshlink.ir/Handler10.ashx?server=3&id=1572/core/services/aop-cambridge-core/content/view/D1CF0AC6744D24146A4640BFC97F0FDC/S174392130802382Xa.pdf/commandor_mposition_mposition
2. International Astronomical Union , "  UAI Assemblea generale 2006: risoluzioni 5 e 6  " [PDF] ,24 agosto 2006
3. Mike Brown, "Quanti pianeti nani ci sono nel sistema solare esterno?" , regolarmente aggiornato dal 1 ° novembre 2013, su web.gps.caltech.edu/~mbrown/
4. (in) Commissione F1 della International Astronomical Union , "  Definitions of terms in meteor astronomy  " [PDF] ,30 aprile 2017
5. "  Comete travestite da asteroidi  " , su cieletespace.fr ,2009(visitato il 16 febbraio 2011 ) .
6. Michael Küppers , Laurence O'Rourke , Dominique Bockelée-Morvan , Vladimir Zakharov , Seungwon Lee , Paul von Allmen , Benoît Carry , David Teyssier , Anthony Marston , Thomas Müller , Jacques Crovisier , M. Antonietta Barucci e Raphael Moreno , "  Fonti localizzate di vapore acqueo sul pianeta nano (1) Cerere  ", Nature , vol.  505, n o  7484,2014, p.  525-527 ( ISSN  0028-0836 , DOI  10.1038 / nature12918 , codice  Bib 2014Natur.505..525K ).
7. J.D. Harrington , "  Herschel Telescope Rileva acqua sul pianeta nano - uscita 14-021  " , la NASA ,22 gennaio 2014(visitato il 22 gennaio 2014 ) .
8. "  The Names of Asteroids  " [PDF] , su adsabs.harvard.edu (consultato il 25 febbraio 2011 ) .
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11. (a) Mr. Masetti K. Mukai, "  Origine della cintura di asteroidi  " , Goddard Spaceflight Center della NASA ,1 ° dicembre 2005(visitato il 23 febbraio 2011 ) .
12. (in) Jenifer B. Evans, Frank C. Shelly e Grant H. Stokes, "  Detection and Discovery of Near-Earth Asteroids by the LINEAR Program  " , Lincoln Laboratory Journal , vol.  14, n o  22003, p.  200-203 ( leggi online ).
13. (in) "  Il NEOWISE della NASA completa la scansione per asteroidi e comete  " , NASA, Jet Propulsion Laboratory ,1 ° febbraio 2011( leggi online , consultato il 7 marzo 2011 ).
14. "Astronomia e astrofisica", M.Séguin, B. Villeneuve, Ed. De Boeck University

Appendici

Articoli Correlati

Generale

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link esterno

• Conferenza data al Institut d'Astrophysique de Paris su8 novembre 2011, di Patrick Michel , astrofisico e capo del Gruppo di Planetologia dell'Osservatorio della Costa Azzurra .