Combien de satellites naturels possède la Terre ? Un seul, évidemment : la Lune. Mais la réponse est-elle vraiment aussi simple ? Plusieurs petits corps décrivent en effet des orbites autour du Soleil au même rythme que la Terre et à des distances équivalentes ; ils sont ainsi, en un certain sens, liés à celle-ci. L’équipe de Martin Connors, de l'Université d'Athabasca au Canada, vient d’identifier le premier satellite de la Terre de ce type, dit « troyen ».

Les satellites troyens d’une planète parcourent la même orbite que celle-ci autour du Soleil, mais sont en retard ou en avance de 60 degrés. Plus précisément, ils se situent à proximité des « points de Lagrange » L 4 et L 5 , des points d’équilibre gravitationnel dans le système formé par la planète et le Soleil. Outre L 4 et L 5 , il existe trois autres points de Lagrange, L 1 et L 2 situés respectivement en avant et arrière de la planète sur l’axe qui la relie au Soleil, et L 3 , à l’antipode de l’orbite par rapport au Soleil. Un corps placé en l’un de ces points accompagne la planète au même rythme qu’elle dans sa course autour du Soleil.

Les points de Lagrange L 4 et L 5 sont stables : les satellites situés en ces points suivent ou précèdent constamment leur planète, sans jamais la croiser. Depuis la découverte du premier satellite troyen de Jupiter, en 1906, on en a découvert pas moins de 4 000 autour de Jupiter, deux pour chacune des lunes de Saturne Téthys et Dionée, sept autour de Neptune et cinq autour de Mars.

Cependant, les astronomes n'avaient pas encore déniché de satellite troyen de la Terre. On connaît des quasi-satellites qui, tel Cruithne, tournent autour du Soleil avec une période similaire à celle de notre planète – ils décrivent dans le repère héliocentrique lié à la Terre des orbites en forme de « haricot » –, ou encore des satellites qui, tels 2010 SO16, décrivent dans ce même repère une orbite en forme de « fer à cheval ».

Les satellites troyens de la Terre sont, pour leur part, très difficiles à détecter. En effet, compte tenu de leur configuration, ils se trouvent en permanence dans une direction apparente très proche du Soleil et sont noyés dans sa luminosité.

En fouillant les données du télescope spatial Wise, dédié à la recherche des petits corps, Martin Connors et ses collègues ont pourtant trouvé un astéroïde en orbite autour du point de Lagrange L 4 . L’objet, nommé provisoirement 2010 TK7, mesure environ 300 mètres de diamètre. Il a pu être détecté parce qu'il décrit une orbite relativement complexe autour de L 4 , s’écartant loin au-dessus et au-dessous du plan de l’orbite terrestre, et donc de l’éclat apparent du Soleil. Il se trouve actuellement à 80 millions de kilomètres de notre planète ; les astronomes ont calculé que, au moins pour les 10 000 prochaines années, il ne s’approchera pas de la Terre à moins de 24 millions de kilomètres.

Cette vidéo illustre l’orbite de 2010 TK7 (points verts), d'abord sur quelques années, ensuite à long terme.