Ken Tapping, le 10 novembre  2010

La gravité est un concept assez simple qu’a bien résumé Newton. Chaque corps dans l’Univers attire tous les autres corps avec une force qui augmente avec sa masse et diminue avec la distance qui le sépare des autres corps. Aussi simple que paraisse cette loi cependant, l’Univers ne cesse d’en multiplier les subtilités.

Photo : NASA

Au début du XIX^e siècle, on connaissait assez bien le système solaire. Sept planètes avaient alors été découvertes : Mercure, Vénus, la Terre, Mars, Jupiter, Saturne et Uranus. Tout semblait aller pour le mieux dans le meilleur des mondes, à l’exception d’une chose : un énorme vide séparait Mars de Jupiter. Or, une loi obscure et empirique baptisée « loi de Bode » prédisait qu’une planète aurait dû occuper cette position. Puis, en 1801, Giuseppe Piazzi découvrit un objet qui tournait autour du Soleil à cet endroit précis et l’appela Cérès. S’il s’agissait de la planète manquante, elle s’avérait passablement modeste, avec à peine 490 kilomètres de diamètre. Peu après, on se mit à découvrir des objets similaires – planétoïdes, astéroïdes ou planètes naines, comme on dit aujourd’hui – par dizaines, centaines et milliers. Des traits zébraient les clichés laborieusement réalisés par les astronomes afin de voir les galaxies lointaines – la trace d’autres astéroïdes. La nouveauté perdit vite de son attrait, au point que les astéroïdes furent affublés du sobriquet « vermine de l’espace ».

Nous savons à présent que les astéroïdes constituent en réalité une planète qui n’a jamais vu le jour. Toutes les planètes, dont la nôtre, viennent de la coalescence de petits corps rocheux. C’est la force gravitationnelle de Jupiter qui a empêché les astéroïdes de s’amalgamer. On se serait attendu à autre chose de la gravité. Joseph-Louis Lagrange découvrit de nouvelles subtilités à cette force en 1772. Il nota que, dans le champ gravitationnel d’un système d’objets en mouvement, la gravité était nulle à certains endroits, qu’on appelle aujourd’hui « points de Lagrange ». Les objets stationnés là y demeureront indéfiniment. Un de ces points se situe à 1,5 million de kilomètres de nous, vers le Soleil. Stationnaire par rapport à la Terre, il est le lieu idéal où installer des satellites pour observer le Soleil. En effet, ces derniers auront constamment l’astre du jour en vue et ne s’égareront pas dans l’espace. Un autre point de Lagrange se trouve à 1,5 million de kilomètres de la Terre, du côté opposé au Soleil. On peut donc y placer des instruments astronomiques pour étudier l’espace profond. Les appareils ne seront pas gênés par le Soleil, car la Terre en bloquera constamment les rayons. Deux autres points de Lagrange se situent à un angle de 60 degrés, de part et d’autre de l’orbite terrestre. Avant même qu’on expédie quoi que ce soit dans l’espace, des preuves irréfutables affirmaient que Lagrange était dans le vrai. En effet, des astéroïdes se sont amassés à 60 degrés de chaque côté de Jupiter, suivant la planète le long de son orbite. Ces astéroïdes se sont retrouvés emprisonnés dans deux des points de Lagrange de Jupiter. On a donné aux amas le nom des héros célébrés par Homère dans son poème épique sur la guerre de Troie. On s’attendrait à ce que les Grecs soient d’un côté et les Troyens de l’autre, séparés par Zeus (Jupiter) gardant la paix entre les deux groupes. Pas tout à fait. Les héros des deux factions belligérantes de cette guerre infâme se mêlent indistinctement. Pour injurier les Grecs davantage, les amas sont tous les deux appelés « Troyens ». Parallèlement, nous continuons de trouver de nouvelles subtilités aux effets de la gravité. Newton en serait fier!

Diagramme illustrant le point L2 entre la Terre et le Soleil, situé à une bonne distance de l’orbite de la Lune autour de la Terre.