Résonance orbitale

question posée le 06-01-2011, par Bruno PARISOT

Comment ce phénomène fonctionne-t-il exactement pour modifier les orbites d'astéroïdes de la ceinture du même nom et pour les éjecter voir les convertir en géo-croiseurs? Autrement dit, que se passe-t-il quand les périodes de révolution ont un rapport lié à une fraction entière simple? Merci d'avance de prendre en considération ma question ?

réponse du 07-01-2011, par Fabrice Mottez

Un astéroïde est soumis principalement à l'attraction gravitationnelle du Soleil. Sous son effet, il parcourt un ovale, ou plus précisément une ellipse.

Mais les planètes, qui sont souvent moins loin que le Soleil, exercent aussi une force. Les forces exercées par les planètes sont beaucoup plus faibles, en raison de leur masse très inférieure à celle du Soleil.

En général, ces petites forces s'exercent dans des directions variées, et en moyenne elles s'annulent. Mais si l'on y regarde de plus près, elles ne s'annulent pas quand l'astéroïde, une planète et le Soleil se retrouvent régulièrement dans la même configuration. Pourquoi ? Parce qu'à chaque fois que cette configuration identique se répète, la petite force qui s'ajoute à celle du Soleil s'exerce dans le même sens. Alors, à la longue, après des dizaines de milliers ou des millions de tours d'orbite, donc beaucoup de répétitions, elle fini par avoir de l'effet sur la trajectoire de l'astéroïde.

La répétition de configurations identiques se produit quand les périodes des orbites de l'astéroïde et d'une planète sont dans un rapport qui fait une fraction entière (ou un entier). Ces répétitions ont lieu d'autant plus souvent que les nombres apparaissant dans la fraction sont petits.

C'est là l'origine du phénomène de résonance. Il peut effectivement modifier en profondeur la trajectoire d'un astéroïde, au point de la chasser du système solaire, ou d'en faire un géocroiseur.

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