Des recherches ont montré que la Terre traîne un astéroïde d'à peine un kilomètre de diamètre sur son orbite autour du Soleil - seul le deuxième corps de ce type à avoir été repéré. Il tourne autour du Soleil en moyenne deux mois avant la Terre, dansant devant lui comme un annonciateur excité de notre venue.

Cet objet, connu sous le nom de 2020 XL₅, a été repéré pour la première fois en décembre 2020 à l'aide de télescopes Pan-STARRS au sommet de Haleakala sur l'île hawaïenne de Maui. Mais la détermination de son orbite a nécessité des observations de suivi à l'aide du télescope SOAR (Southern Astrophysical Research) de 4,1 mètres au Chili.

Sur la base de ces données, une équipe dirigée par le scientifique planétaire Toni Santana-Ros de l'Université d'Alicante en Espagne a maintenant annoncé que 2020 XL₅ est piégé pendant au moins les prochains milliers d'années sur une orbite autour de l'un des Soleil-Terre "Lagrange points." C'est là que les forces gravitationnelles de la Terre et du Soleil s'équilibrent pour créer des emplacements stables. Cela signifie que l'objet suit le rythme de la Terre lorsqu'il tourne autour du Soleil.

Les points de Lagrange existent aussi autour d'autres planètes, ce sont des points d'équilibre pour tous les objets de petite masse sous l'influence de deux corps beaucoup plus massifs. Il existe trois points de ce type sur la ligne Soleil-Terre (L1, L2 et L3, voir l'image ci-dessous), d'abord découverts mathématiquement par le mathématicien suisse Leonhard Euler. Les engins spatiaux, tels que James Webb Space Telecope (en L2) et DSCOVR (en L1), peuvent y être entretenus avec seulement une petite dépense de carburant.

Deux autres points, L4 et L5, ont été découverts en 1772 par Joseph-Louis Lagrange, élève d'Euler. Ici, un objet de petite masse faisant un triangle équilatéral avec le Soleil et la Terre est dans un équilibre stable. Ces points sont à 60 degrés devant et 60 degrés derrière la Terre, et comme 60 degrés (voir l'image ci-dessus) correspond à un sixième de l'orbite terrestre, cela équivaut à une séparation de deux mois.

Si un objet de petite masse est perturbé de manière à s'éloigner de L4 ou L5, la gravité combinée du Soleil et de la Terre le ramène en arrière, infléchissant sa trajectoire sur une orbite stable autour du point de Lagrange qui ressemble à un haricot par rapport à la Terre.

XL5, mais pas de boule de feu

2020 XL₅ est appelé un compagnon troyen de la Terre par analogie avec les astéroïdes troyens de Jupiter. Jupiter partage son orbite avec près de dix mille astéroïdes connus, dont la moitié devant Jupiter et l'autre derrière. Le premier d'entre eux, découvert en 1906, a été nommé Achille d'après un personnage central du siège de Troie dans l'Iliade d'Homère.

Une convention s'est développée pour nommer chacun d'après un héros de la même histoire. Seuls ceux qui suivent Jupiter (regroupés à la position Soleil-Jupiter L5) reçoivent des noms de Troie, tels que Hektor, tandis que ceux qui précèdent Jupiter (en L4) reçoivent des noms grecs, tels qu'Achille. Collectivement, que ce soit au niveau L4 ou L5, ils sont tous appelés chevaux de Troie.

Un petit nombre d'astéroïdes troyens ont maintenant été découverts associés à Neptune (23), Uranus (1) et Mars (9). Mais 2020 XL₅ n'est que le deuxième compagnon troyen de la Terre à avoir été trouvé. Le premier, 2010 TK₇, a été découvert en 2010. Cela ne fait qu'environ 300 mètres de diamètre, donc 2020 XL₅ le dépasse considérablement à environ 1,2 km de diamètre.

Il y a probablement beaucoup plus de chevaux de Troie terrestres, mais ils sont difficiles à découvrir depuis la Terre car ils ne peuvent jamais être vus assez bas dans le ciel avant l'aube s'ils sont à L4 comme à la fois 2010 TK₇ et 2020 XL₅, ou juste après le coucher du soleil si à L5 ( où aucun n'a encore été trouvé). Leurs orbites ne sont pas stables pendant des millions d'années, elles ne peuvent donc pas être des vestiges qui sont là depuis la formation de la Terre, mais qui ont dû dériver pour se mettre en place plus tard.

Cependant, les observations SOAR ont pu montrer que 2020 XL₅ semble être un astéroïde riche en carbone (appelé de type C). Il s'agit donc d'un échantillon de ce à partir duquel le système solaire a été construit, et il serait instructif d'étudier plus en détail les compagnons troyens de la Terre comme exemples de matériau non modifié.

Mais pourrions-nous les exploiter ou les utiliser d'autres manières ? Santana-Ros note que 2020 XL₅ a une orbite qui oscille au-dessus et au-dessous du plan orbital de la Terre. Cela signifie que manœuvrer un vaisseau spatial vers un rendez-vous (pour orbiter ou atterrir dessus) nécessiterait un changement de vitesse considérable. Cela nécessiterait probablement trop de carburant pour être pratique. Il en va de même pour 2010 TK₇.

Cependant, l'étude souligne que si d'autres chevaux de Troie terrestres se trouvent sur des orbites moins inclinées, ils pourraient constituer des bases pratiques comme relais pour l'exploration du système solaire. Ils seraient beaucoup plus faciles à décoller que de la Terre ou de la Lune car leur gravité est si faible. Ils pourraient même être une source de ressources que nous pourrions exploiter.