(514107) Kaʻepaokaʻawela
, désigné provisoirement , est un astéroïde d'environ  de diamètre découvert par les télescopes Pan-STARRS en . Il est co-orbital de Jupiter, mais il parcourt son orbite dans le sens rétrograde, qui est opposée à la direction de la plupart des autres corps du système solaire. Les deux corps sont ainsi considérés comme étant en résonance de moyen mouvement 1:-1 (le signe moins pour rétrograde). L'objet est inhabituel en ceci que c'est le premier exemple d'un astéroïde dans une résonance 1:-1 avec l'une des planètes.

Il a été découvert le  à l'observatoire de Haleakala sur l'île de Maui, aux États-Unis.

Une recherche statistique des orbites stables conclut en 2018 que Kaʻepaokaʻawela est sur son orbite depuis la formation du Système solaire, et qu'il s'agit donc d'un astéroïde interstellaire capturé il y a  d'années sur une orbite rétrograde autour du Soleil, mais .

Origine du nom 

Le nom hawaïen Kaʻepaokaʻāwela  est composé de ka (« le »), epa (« délicat » ou « espiègle », se référant à son orbite contraire), o (« de »), et Kaʻāwela (« Jupiter »).
Le nom a été créé par A Hua He Inoa, un programme en langue hawaïenne dédié à nommer les objets découverts avec Pan-STARRS. Le nom soumis a été approuvé par l'Union astronomique internationale le . Avant d'être nommé Kaʻepaokaʻawela, il avait reçu la désignation provisoire , indiquant qu'il fut le  observé entre le 16 et le . Le Centre des planètes mineures lui a ensuite attribué le numéro (514107) le  dans la .

Orbite rétrograde synchrone 

L'orbite de Kaʻepaokaʻawela autour du Soleil le porte à une distance de , et avec une périodicité de  et  ( ; semi-grand axe de ). Son orbite a une excentricité de 0,38 et une inclinaison de  par rapport à l'écliptique.

Sa période de  est très proche de la période de  de Jupiter. Pendant une année jovienne, Jupiter se déplace de  autour du Soleil tandis que Kaʻepaokaʻawela se déplace de  dans la direction opposée. L'excentricité de son orbite lui permet de passer alternativement à l'intérieur et à l'extérieur de l'orbite de Jupiter, à ses approches les plus proches de  de kilomètres.

Le premier diagramme ci-joint montre une orbite complète de l'astéroïde Kaʻepaokaʻawela, dans le système de coordonnées lié à Jupiter. La vue est depuis le nord vers le sud du système solaire. Le point au milieu est le Soleil, et le cercle vert est l'orbite de la Terre. Le cercle noir montre la taille de l'orbite de Jupiter mais dans ce cadre de référence, Jupiter (le point rouge) reste presque stationnaire. L'orbite de l'astéroïde est représentée en bleu quand il est au-dessus du plan de l'orbite de Jupiter, et en magenta lorsqu'il est en dessous du plan de l'orbite de Jupiter.

Le deuxième diagramme montre une orbite complète d'astéroïde Kaʻepaokaʻawela, dans un système de référence lié à Jupiter. La vue est de côté, par rapport au plan de l'écliptique. Le Soleil est le disque jaune au milieu. Le plan de l'orbite de Jupiter est représenté en noir, mais dans ce cadre de référence, Jupiter (le point rouge) reste à l'extrémité droite de la ligne noire. L'orbite de cet astéroïde est montrée en bleu quand elle est au-dessus (au nord) du plan de l'orbite de Jupiter, et elle est montrée en magenta quand elle est au-dessous (au sud du plan de l'orbite de Jupiter.

Origine et stabilité de l'orbite 
De toute évidence, le passage à proximité de Jupiter perturbe les éléments orbitaux.
Chaque fois qu'il passe près de Jupiter, ses éléments orbitaux, y compris sa période, sont légèrement modifiés. Sur le long terme, l'angle entre la position de l'astéroïde et de son périhélie moins l'angle entre Jupiter et le périhélie de l'astéroïde a tendance à osciller autour de zéro, avec une période d'environ , et une amplitude d'environ , bien que parfois cette différence « saute un tour » et glisse de .

Cependant, les perturbations de Jupiter maintiennent la stabilité de cette orbite sur des millions d'années. Les simulations montrent qu'il est dans sa relation co-orbitale avec Jupiter depuis au moins un million d'années et continuera pendant au moins un autre million d'années.

Maria Helena M. Morais et Fathi Namouni ont montré en 2013, grâce à des travaux théoriques, qu'un astéroïde rétrograde peut coorbiter de façon stable avec une planète, c'est-à-dire avoir une orbite très voisine de celle d'une planète mais parcourue dans le sens contraire et néanmoins stable pendant des millions d'années.

En 2016, Paul Wiegert,  et Christian Veillet ont démontré que l'astéroïde Kaʻepaokaʻawela est dans ce cas.

Cependant, dans un article paru en , Fathi Namouni et Maria Helena M. Morais annoncent avoir calculé l'orbite de Kaʻepaokaʻawela lors des  milliards d'années grâce à la simulation numérique d'un million d'astéroïdes semblables. Ils montrent que, même en remontant jusqu'à la naissance du Système solaire, il y a  d'années, cet objet aurait toujours eu une orbite rétrograde. Comme il est presque certain qu'à cette époque tous les astéroïdes (et les planètes) tournaient autour du Soleil dans le même sens, Kaʻepaokaʻawela a dû naître dans un système stellaire voisin avant d'être capturé par Jupiter.

La conclusion de Fathi Namouni et Maria Helena M. Morais est néanmoins critiquée par divers autres auteurs. Scott Tremaine fait notamment remarquer que la probabilité d'une telle capture pourrait être extrêmement faible, rendant de ce fait le scénario proposé potentiellement peu probable. Konstantin Batyguine indique pour sa part qu'il est attendu que la , si elle existe bien, « contamine » le système solaire avec des objets sur des orbites rétrogrades.

Comment cet astéroïde (ou comète) est entré dans cette orbite de résonance est un mystère, mais on pense qu'à un certain moment dans le passé lointain, il a été placé sur une orbite ressemblant à son orbite actuelle par une interaction avec Saturne, puis son orbite a été perturbé dans l'état dans lequel il se trouve aujourd'hui. De même, dans un avenir lointain, il pourrait éventuellement se rapprocher suffisamment de Saturne pour être expulsé de sa relation co-orbitale actuelle avec Jupiter.

 a  pensé que Kaʻepaokaʻawela pourrait être une comète de la famille de Halley (également rétrograde) qui serait entrée en résonance avec Jupiter à la suite d'une interaction avec Saturne, bien qu'aucune activité cométaire n'ait été détectée.

Notes et références

Notes

Références

Voir aussi

Bibliographie

Articles scientifiques

Articles de vulgarisation

Articles connexes 
 Planète mineure rétrograde
 Astéroïde rétrograde
 Mouvement prograde ou rétrograde
 Liste des planètes mineures (514001-515000)

Planète mineure ayant une orbite rétrograde
Objet co-orbital
Astéroïde zénocroiseur
Résonance avec Jupiter
Planète mineure découverte en 2014
Petit corps possiblement d'origine interstellaire
Objet céleste découvert par Pan-STARRS
Objet céleste découvert à l'observatoire du Haleakalā
Kaʻepaokaʻawela
, désigné provisoirement , est un astéroïde d' environ de diamètre découvert par les télescopes Pan-STARRS en \ . Il est co-orbital de Jupiter , mais il parcourt son orbite dans le sens rétrograde , qui est opposée à la direction de la plupart de les autres corps de le système solaire . Les deux corps sont ainsi considérés comme étant en résonance de moyen mouvement -1 ( le signe moins pour rétrograde ) . L' objet est inhabituel en ceci que c' est le premier exemple d' un astéroïde dans une résonance-1 avec l' une de les planètes . Il a été découvert le à l' observatoire de Haleakala sur l' île de Maui , à les États-Unis . Une recherche statistique de les orbites stables conclut enque Kaʻepaokaʻawela est sur son orbite depuis la formation de le Système solaire , et qu' il s' agit donc d' un astéroïde interstellaire capturé il y a d' années sur une orbite rétrograde autour de le Soleil , mais \ . Origine de le nom Le nom hawaïen Kaʻepaokaʻāwela est composé de ka ( « le » ) , epa ( « délicat » ou « espiègle » , se référant à son orbite contraire ) , o ( « de » ) , et Kaʻāwela ( « Jupiter » ) . Le nom a été créé par A Hua He Inoa , un programme en langue hawaïenne dédié à nommer les objets découverts avec Pan-STARRS . Le nom soumis a été approuvé par l' Union astronomique internationale le \ . Avant d' être nommé Kaʻepaokaʻawela , il avait reçu la désignation provisoire , indiquant qu' il fut le observé entre leet le \ . Le Centre de les planètes mineures lui a ensuite attribué le numérole dans la \ . Orbite rétrograde synchrone L' orbite de Kaʻepaokaʻawela autour de le Soleil le porte à une distance de , et avec une périodicité de et ( ; semi-grand axe de ) . Son orbite a une excentricité de38 et une inclinaison de par rapport à l' écliptique . Sa période de est très proche de la période de de Jupiter . Pendant une année jovienne , Jupiter se déplace de autour de le Soleil tandis que Kaʻepaokaʻawela se déplace de dans la direction opposée . L' excentricité de son orbite lui permet de passer alternativement à l' intérieur et à l' extérieur de l' orbite de Jupiter , à ses approches les plus proches de de kilomètres . Le premier diagramme ci-joint montre une orbite complète de l' astéroïde Kaʻepaokaʻawela , dans le système de coordonnées lié à Jupiter . La vue est depuis le nord vers le sud de le système solaire . Le point à le milieu est le Soleil , et le cercle vert est l' orbite de la Terre . Le cercle noir montre la taille de l' orbite de Jupiter mais dans ce cadre de référence , Jupiter ( le point rouge ) reste presque stationnaire . L' orbite de l' astéroïde est représentée en bleu quand il est au-dessus de le plan de l' orbite de Jupiter , et en magenta lorsqu' il est en dessous de le plan de l' orbite de Jupiter . Le deuxième diagramme montre une orbite complète d' astéroïde Kaʻepaokaʻawela , dans un système de référence lié à Jupiter . La vue est de côté , par rapport à le plan de l' écliptique . Le Soleil est le disque jaune à le milieu . Le plan de l' orbite de Jupiter est représenté en noir , mais dans ce cadre de référence , Jupiter ( le point rouge ) reste à l' extrémité droite de la ligne noire . L' orbite de cet astéroïde est montrée en bleu quand elle est au-dessus ( à le nord ) de le plan de l' orbite de Jupiter , et elle est montrée en magenta quand elle est au-dessous ( à le sud de le plan de l' orbite de Jupiter . Origine et stabilité de l' orbite De toute évidence , le passage à proximité de Jupiter perturbe les éléments orbitaux . Chaque fois qu' il passe près de Jupiter , ses éléments orbitaux , y compris sa période , sont légèrement modifiés . Sur le long terme , l' angle entre la position de l' astéroïde et de son périhélie moins l' angle entre Jupiter et le périhélie de l' astéroïde a tendance à osciller autour de zéro , avec une période d' environ , et une amplitude d' environ , bien que parfois cette différence « saute un tour » et glisse de \ . Cependant , les perturbations de Jupiter maintiennent la stabilité de cette orbite sur de les millions d' années . Les simulations montrent qu' il est dans sa relation co-orbitale avec Jupiter depuis à le moins un million d' années et continuera pendant à le moins un autre million d' années . Maria Helena M. Morais et Fathi Namouni ont montré en grâce à de les travaux théoriques , qu' un astéroïde rétrograde peut coorbiter de façon stable avec une planète , c'est-à-dire avoir une orbite très voisine de celle d' une planète mais parcourue dans le sens contraire et néanmoins stable pendant de les millions d' années . En Paul Wiegert , et Christian Veillet ont démontré que l' astéroïde Kaʻepaokaʻawela est dans ce cas . Cependant , dans un article paru en , Fathi Namouni et Maria Helena M. Morais annoncent avoir calculé l' orbite de Kaʻepaokaʻawela lors de les milliards d' années grâce à la simulation numérique d' un million d' astéroïdes semblables . Ils montrent que , même en remontant jusqu' à la naissance de le Système solaire , il y a d' années , cet objet aurait toujours eu une orbite rétrograde . Comme il est presque certain qu' à cette époque tous les astéroïdes ( et les planètes ) tournaient autour de le Soleil dans le même sens , Kaʻepaokaʻawela a dû naître dans un système stellaire voisin avant d' être capturé par Jupiter . La conclusion de Fathi Namouni et Maria Helena M. Morais est néanmoins critiquée par divers autres auteurs . Scott Tremaine fait notamment remarquer que la probabilité d' une telle capture pourrait être extrêmement faible , rendant de ce fait le scénario proposé potentiellement peu probable . Konstantin Batyguine indique pour sa part qu' il est attendu que la , si elle existe bien , « contamine » le système solaire avec de les objets sur de les orbites rétrogrades . Comment cet astéroïde ( ou comète ) est entré dans cette orbite de résonance est un mystère , mais on pense qu' à un certain moment dans le passé lointain , il a été placé sur une orbite ressemblant à son orbite actuelle par une interaction avec Saturne , puis son orbite a été perturbé dans l' état dans lequel il se trouve aujourd'hui . De même , dans un avenir lointain , il pourrait éventuellement se rapprocher suffisamment de Saturne pour être expulsé de sa relation co-orbitale actuelle avec Jupiter . a pensé que Kaʻepaokaʻawela pourrait être une comète de la famille de Halley ( également rétrograde ) qui serait entrée en résonance avec Jupiter à la suite d' une interaction avec Saturne , bien qu' aucune activité cométaire n' ait été détectée . Notes et références Notes Références Voir aussi Bibliographie Articles scientifiques Articles de vulgarisation Articles connexes Planète mineure rétrograde Astéroïde rétrograde Mouvement prograde ou rétrograde Liste de les planètes mineures Planète mineure ayant une orbite rétrograde Objet co-orbital Astéroïde zénocroiseur Résonance avec Jupiter Planète mineure découverte en Petit corps possiblement d' origine interstellaire Objet céleste découvert par Pan-STARRS Objet céleste découvert à l' observatoire de le Haleakalā Kaʻepaokaʻawela