Orbites en fer à cheval

[Jean-Jacques Wawrzyniak]

Un post linkedin intéressant d'Elizabeth TASKER - astrophysicienne, professeure associée à la JAXA (https://fr.wikipedia.org/wiki/Elizabeth_J._Tasker)
https://www.elizabethtasker.com/
linkedin.com/in/elizabeth-tasker

Je cite :

<<Orbites en fer à cheval: Sont-elles réelles ? Les orbites en fer à cheval (ou co-rotationnelles) apparaissent beaucoup en sciences planétaires. Ils sont généralement représentés comme une planète (ou un petit céleste comme une lune ou un astéroïde) se déplaçant vers une deuxième planète (ou lune), faisant demi-tour et revenant dans la direction opposée.

Cela semble toujours profondément improbable!

En théorie, j’ai compris comment cela fonctionne. Les orbites en fer à cheval se produisent lorsque deux objets célestes partagent (presque) une orbite. Il peut s’agir de deux lunes (comme Janus et Epiméthée de Saturne), d’une planète et d’un astéroïde (il existe plusieurs astéroïdes qui partagent l’orbite de la Terre sur des trajectoires en fer à cheval) ou même de plusieurs Terres comme démontré dans un article récent dirigé par Sean Raymond (https://planetplanet.net/2023/04/20/con ... l-planets/). Lorsque les deux objets en orbite rapprochée s’approchent, leur attraction gravitationnelle provoque l’échange de place des orbites. Du point de vue de l’un de ces corps, ce changement fait que l’autre semble doubler dans une trajectoire de fer à cheval / demi-tour.

Toutefois... C’est assez hallucinant, alors j’ai fait cette animation pour montrer comment le changement de perspective donne la vue en fer à cheval.

L’animation montre le cas le plus simple d’une orbite en fer à cheval. Les deux objets en orbite rapprochée ont des masses très différentes: une planète et un petit astéroïde tournant autour d’une étoile. L’attraction gravitationnelle lors de l’approche rapprochée ne déplace donc pas sensiblement la planète, mais fait que l’astéroïde change de côté, passant d’une orbite extérieure plus lente à une orbite intérieure plus rapide.

La caméra dans l’animation voit initialement le système planétaire d’un point de vue stationnaire, et vous pouvez voir la planète et l’astéroïde autour de l’étoile sans aucun signe d’action en fer à cheval. Cependant, la caméra poursuit ensuite la planète et « atterrit » (avant de se déplacer directement vers le haut pour une meilleure vue, mais en continuant à orbiter avec la planète). Du point de vue de la planète, l’astéroïde semble maintenant s’approcher et fait demi-tour: l’orbite caractéristique en forme de fer à cheval.

L’animation a été créée à l’aide de Blender (Blender est une suite gratuite de logiciels de création 3D). Ce n’est certainement pas à l’échelle (pour une meilleure visualisation) bien que la vitesse relative des orbites devrait être approximativement correcte.>>



JJ