vignette|504x252px|Diagramme orbital classique croisant demi-grand axe et inclinaison. Mise en évidence de plusieurs groupes : centaures, ceinture de Kuiper (dont plutinos), disque des objets épars. vignette|400x400px|Diagramme classique représentant la dispersion des objets autour du Soleil. Mise en évidence de plusieurs groupes : géocroiseurs, ceinture principale d'astéroïdes, groupe de Hilda, troyens de Jupiter.
Un groupe de planètes mineures, groupe d'astéroïdes, groupe orbital ou encore groupe dynamique, est un ensemble de planètes mineures partageant des propriétés orbitales voisines découlant de phénomènes purement dynamiques, notamment des phénomènes de résonance avec les planètes du Système solaire, à l'origine de zones de stabilité ou au contraire d'instabilité.
L'identification et la compréhension de ces groupes permettent de décrire et d'expliquer la manière dont sont réparties les planètes mineures au sein du Système solaire.
Cette notion de groupe est à distinguer de celle de famille. Il s'agit dans les deux cas d'ensembles de planètes mineures partageant des propriétés orbitales voisines mais les familles sont interprétées comme résultant de la fragmentation d'un objet antérieur à la suite d'une collision, ce qui n'est pas le cas des groupes. Ces familles sont notamment présentes au sein de la ceinture principale d'astéroïdes.
Paramètres et types de définitions
Paramètres intervenant dans les définitions des groupes Dans ce qui suit, ua est la notation de l'unité astronomique, unité de longueur correspondant à la distance Soleil-Terre (environ de km).
Les principaux paramètres intervenant dans la définition des groupes orbitaux sont : le demi-grand axe (noté , distance en ua), représentatif de la distance moyenne au Soleil ; l'excentricité (notée , coefficient de 0 à 1) et l'inclinaison (notée , angle en degrés) représentatifs d'un caractère « classique » (excentricité et inclinaison faibles correspondant à une orbite plus ou moins circulaire et proche de l'écliptique, plan dans lequel gravite la Terre) ou « non classique » de l'orbite ; la distance au périhélie (notée , distance en ua) et la distance à l'aphélie (notée , distance en ua) permettant de caractériser des croisements, proximités ou éloignements (impliquant une absence d'influence gravitationnelle) avec des orbites de planètes ; l'existence ou non d'une résonance orbitale avec une planète et le rapport associé (noté sous la forme d'une fraction du type 1:2 ou 3:2) ; les paramètres de Tisserand par rapport à Jupiter ou à Neptune (notés TJ et TN, paramètres sans dimension) permettant de caractériser l'influence gravitationnelle de ces planètes sur certains groupes de planètes mineures.
Définitions des groupes Les définitions utilisées par les astronomes ou les bases de données sont de différentes natures.
Certaines définitions (que l'on peut qualifier de "théoriques") reposent sur une ou plusieurs propriétés fondamentales du groupe considéré. C'est typiquement le cas pour des groupes définis par une résonance avec une planète (groupe de Hilda, différents groupes de troyens, plutinos, autres groupes en résonance avec Neptune...). D'autres définitions (que l'on peut qualifier de "caractérisations") reposent au contraire sur la simple description de la zone occupée par le groupe dans l'espace des phases défini par les variables a, e, i, q et Q (en pratique souvent ramené à deux variables a-i, a-e, a-q ou a-Q, ou même simplement à la seule variable a). Dans ce dernier cas, les valeurs limites peuvent correspondre aux frontières effectives d'un groupe d'objets se détachant nettement des autres objets (cas par exemple du groupe de Hungaria tel que caractérisé par le MPC : 1,8 < a < 2,0 ua, e < 0,25 et i > ), mais peuvent aussi parfois relever de conventions pratiques partagées par la communauté scientifique (cas par exemple des séparations entre centaures, objets épars et objets détachés).
Ces différents types ne sont pas exclusifs. De nombreuses définitions combinent ces différents aspects (critère théorique et limites conventionnelles par exemple). L'usage de certains paramètres complexes peut aussi générer des situations intermédiaires. Par exemple la définition des damocloïdes par le paramètre de Tisserand relève à la fois d'une caractérisation (TJ < 2) et d'une propriété fondamentale (du fait des liens profonds entre paramètre de Tisserand et dynamique du système à 3 corps considéré).
La plupart des groupes possède plusieurs définitions. Cette diversité ne découle pas de désaccords importants. Il s'agit le plus souvent de petites variations sur le choix de valeurs limites. Ces variations sont parfois liées à l'ancienneté des sources utilisées. Toutefois certains groupes sont plus particulièrement marqués par l'absence de définition bien partagée (cas par exemple des centaures et des damocloïdes). Il est également fréquent qu'un même groupe possède une définition théorique (utile par exemple pour la compréhension du groupe : origine, stabilité, évolution...) et une définition par caractérisation (plus facile à utiliser et suffisante pour la plupart des besoins). Les bases de données du MPC et du JPL utilisent actuellement () ce type de définitions par caractérisation.
Conventions Terminologie Les planètes mineures de la ceinture principale ainsi que celles gravitant à proximité de la Terre ou comme troyens de Jupiter restent le plus souvent appelées classiquement astéroïdes. Un usage de plus en plus fréquent préfère par contre désigner les objets transneptuniens ainsi que les centaures ou les damocloïdes à travers le terme neutre d'objet. Cet usage est repris dans cette page. Le terme planète mineure (ou parfois objet) est utilisé comme terme générique.
Dénombrement des objets des groupes Les dénombrements concernent les planètes mineures référencées (numérotées ou non). Il s'agit d'ordres de grandeur volontairement arrondis à 2 chiffres significatifs.
Les références indiquées MPC, JPL ou List renvoient respectivement à des consultations : de la base de données "MPC Database" accessible sur le site du Centre des planètes mineures ; de la base de données "JPL Small-Body Database". accessible sur le site du Jet Propulsion Laboratory ; des listes diffusées sur la page "Lists and Plots: Minor Planets". du site du Centre des planètes mineures.
Synthèse des principaux groupes orbitaux
Au Liste MPC Archive Statistics / Orbits And Names consultée le 31 mai 2019., le Centre des planètes mineures recensait de manière officielle mineures, dont numérotées et nommées.
Zone interne du Système solaire Cette zone est principalement occupée par les astéroïdes géocroiseurs dont l'orbite croise ou se rapproche de celle de la Terre.
Liste des groupes +GroupeDemi-grand axe typique (en ua)Ordre grandeur nombreMise à jourDescriptionVulcanoïdes(< 0,3)006/2019L'astéroïde de plus petit demi-grand axe est avec a = 0,58 ua et celui de plus petit aphélie est avec Q = 0,77 ua selon la base données du MPC consultée le 15 juin 2019. Groupe hypothétique d'astéroïdes possédant une orbite intérieure par rapport à celle de Mercure. Définition 1 : a < aMercure = 0,387 ua. Dans ce cas, l'orbite est majoritairement contenue dans celle de Mercure. Définition 2 : Q < qMercure = 0,307 ua. Dans ce cas, l'orbite est entièrement contenue dans celle de Mercure. Cette définition est celle retenue en 2011 par S. Greenstreet, H. Ngo et B. Gladman pour introduire la notion d'astéroïdes Vatira. Le nom fait référence à la planète hypothétique Vulcain, recherchée dans la même zone au , elle-même nommée en référence à Vulcain, dieu romain du feu.Astéroïdes Vatira(< 0,7)108/2022 Groupe proposé en 2011 par S. Greenstreet, H. Ngo et B. Gladman pour désigner les astéroïdes dont l'orbite serait entièrement contenue dans celle de Vénus mais non entièrement contenue dans celle de Mercure. En 2022 on ne connaît qu'un objet de ce groupe, (découvert en 2020). Définition : = qMercure < Q < qVénus = . Le nom est construit sur la base des mots Vénus et Atira, en référence au fait que les astéroïdes Vatira sont pour la planète Vénus ce que les astéroïdes Atira sont pour la Terre. Il s'agit en principe d'un nom provisoire.Astéroïdes géocroiseurs au sens large(ou astéroïdes proches de la Terre ou NEAs)0,6 à 5 La base de données du MPC consultée le 12 mai 2019 recense 5 géocroiseurs au sens large avec a > 5 ua (apollons ou amors) dont 2 au sens strict (apollons).04/2019Consultée le 27 avril 2019 avec critères "Atira or Aten or Apollo or Amor" ( objets). En français, le terme géocroiseur est souvent utilisé dans un sens large incluant les quatre groupes Atira, Aton, Apollon et Amor. L'expression « astéroïdes proches de la Terre » est plus rarement utilisée mais permet d'éviter l'ambiguïté avec la notion d'astéroïdes géocroiseurs au sens strict. Ce sens large correspond au terme anglais near-Earth asteroid (NEA) (ou plus souvent NEO pour near-Earth object en incluant les comètes).Astéroïdes géocroiseurs au sens strict (ou ECAs)0,6 à 5 La base de données du MPC consultée le 12 mai 2019 recense 2 géocroiseurs au sens strict avec a > 5 ua (apollons).04/2019Consultée le 27 avril 2019 avec critères "Aten or Apollo" ( objets). Astéroïdes dont l'orbite croise effectivement celle de la Terre. Cela correspond aux Aton et aux Apollon. Ce sens strict correspond au terme anglais Earth-crosser asteroid (ECA).Astéroïdes Atira(ou astéroïdes apohele)0,6 à 119(Def JPL)04/2019Consultée le avec critère "Atira" (19 objets). Consultée le même jour, la base de données du MPC donne le nombre de 34 : l'écart provient de la différence de définition (critère Q < 1 ua pour MPC et critère plus strict Q < q = 0,983 ua pour JPL). Astéroïdes dont l'orbite est entièrement contenue dans celle de la Terre. Tous ceux connus à fin 2018 sont géocroiseurs au sens large dans le sens où leur orbite ne croise pas celle de la Terre mais s'en rapproche à moins de 0,3 ua. Définition 1 (MPC) : Q < 1 ua. Définition 2 (JPL) : Q < qTerre = 0,983 ua. Définition 3 : qVénus = 0,718 ua < Q < qTerre = 0,983 ua. Cette définition est proposée en 2011 par S. Greenstreet, H. Ngo et B. Gladman pour introduire la notion d'astéroïdes Vatira. Nom en référence à (163693) Atira, premier découvert en 2003. Le terme apohele est dérivé du mot hawaïen apo hele signifiant orbite. Les bases de données du MPC et du JPL utilisent le terme Atira.Astéroïdes Aton0,6 à 1(Def JPL)04/2019Consultée le 27 avril 2019 avec critère "Aten" ( objets). Astéroïdes géocroiseurs (au sens strict) dont l'orbite est majoritairement intérieure à celle de la Terre. Définition 1 (MPC) : a < 1 ua et Q > 1 ua. Définition 2 (JPL) : a < 1 ua et Q > qTerre = 0,983 ua. Nom en référence à (2062) Aton, premier découvert en 1976.Troyens de la Terreenv. 1,0105/2019Liste List Of Earth Trojans datée du 23 mai 2019 (consultée le 21 juin 2019) : 1 objet en . La Terre possède un astéroïde troyen situé au du système Soleil-Terre.Astéroïdes Arjunaenv. 1,010 ?04/2019 Classe informelle introduite par le programme Spacewatch pour parler des astéroïdes géocroiseurs ayant des orbites proches de celle de la Terre (demi-grand axe d'environ 1 ua, faible excentricité, faible inclinaison). Le nom fait référence à Arjuna, héros de la mythologie hindoue. Voir également coorbitaux de la Terre dans la section Classes liées aux planètes.Astéroïdes Apollon1 à 5 (Def JPL)04/2019Consultée le 27 avril 2019 avec critère "Apollo" ( objets). Consultée le même jour, la base de données du MPC indique environ objets : l'écart provient de la différence de définition (critère sur le périhélie) qui déplace la frontière entre apollons et amors. Astéroïdes géocroiseurs (au sens strict) dont l'orbite est majoritairement extérieure à celle de la Terre. Définition 1 (MPC) : a > 1 ua et q < 1 ua. Définition 2 (JPL) : a > 1 ua et q < QTerre = 1,017 ua.