Un astéroïde (du grec ancien ἀστεροειδής / asteroeidḗs, « qui ressemble à une étoile ») est une planète mineure composée de roches, de métaux et de glaces, et dont les dimensions varient de l'ordre du mètre (limite actuelle de détection) à plusieurs centaines de kilomètres. L'appellation « d'apparence stellaire » vient de l'aspect ponctuel (non résolu) des astéroïdes au télescope, différent du disque résolu des planètes, lors des premières observations astronomiques.
En 1801, le premier astéroïde découvert est nommé Cérès. C'est le plus gros astéroïde de la ceinture principale, groupe d'astéroïdes le plus important en nombre d'objets connus (plus de 720 000 en avril 2019 ou environ 750 000 en comptant la périphérie immédiate), situé entre les orbites de Mars et de Jupiter. Les astéroïdes géocroiseurs (environ 20 000 connus en avril 2019) constituent le second groupe en nombre, ils croisent l'orbite de la Terre. Les deux groupes rassemblent plus de 95 % des planètes mineures connues.
Les planètes mineures situées au-delà de Neptune sont parfois considérées comme des astéroïdes mais aussi, de plus en plus souvent, distinguées et désignées comme objets transneptuniens. Leur composition est plus riche en glace et plus pauvre en métaux et en roches, ce qui les apparente à des noyaux cométaires.
Contrairement aux comètes, les astéroïdes ne présentent pas d'activité cométaire. Cependant, quelques-uns ont été observés avec une activité partielle et sont qualifiés d'astéroïdes actifs.
On suppose que les astéroïdes sont des restes du disque protoplanétaire qui ne se sont pas regroupés en planètes.
Certains astéroïdes géocroiseurs sont considérés comme potentiellement dangereux à cause du risque de collision avec la Terre.
Ils sont surveillés par des systèmes automatisés comme Sentry ou ATLAS et des études sont menées sur les possibilités de les dévier comme la mission DART.
Le premier astéroïde est découvert fortuitement par Giuseppe Piazzi, directeur de l’observatoire de Palerme. Le 1er janvier 1801, alors qu’il mène des observations dans la constellation du Taureau afin d’établir un catalogue stellaire, il repère un nouvel astre. Le lendemain, il constate avec surprise que celui-ci s’est déplacé vers l’ouest. Il suit le déplacement de cet objet pendant plusieurs nuits. Son collègue, Carl Friedrich Gauss, utilise ces observations pour déterminer la distance exacte de cet objet inconnu à la Terre. Ses calculs situent l’astre entre les planètes Mars et Jupiter. Piazzi le nomme Cérès, du nom de la déesse romaine qui fait sortir la sève de la terre et qui fait pousser les jeunes pousses au printemps, et également déesse protectrice de la Sicile.
Selon la loi de Titius-Bode, formulée en 1766 par Johann Daniel Titius et divulguée par Johann Elert Bode, une planète aurait dû graviter entre Mars et Jupiter. Une campagne d’observation, initiée par Joseph Jérôme Lefrançois de Lalande en 1796, avait été lancée afin de la localiser. Piazzi, sans le vouloir, avait devancé ses collègues avec la découverte de Cérès sur l’orbite de l’hypothétique planète.
Entre 1802 et 1807, trois autres objets sont découverts sur des orbites voisines : Pallas, Junon et Vesta. Les quatre nouveaux corps sont alors considérés comme de véritables planètes. Le terme de petites planètes est généralement employé ; cependant dès 1802, William Herschel propose l’appellation d’astéroïde, qui signifie littéralement « en forme d’étoile », à cause de leur aspect au télescope, différent de celui en forme de disque régulier des autres planètes. Avec, de plus, leur petite taille ou l’inclinaison orbitale élevée de Pallas, il s’agissait selon lui d’objets du Système solaire à distinguer des planètes.
Il faut attendre 1845 pour qu’une nouvelle petite planète soit découverte, Astrée, par Karl Ludwig Hencke. Dès lors, les découvertes ne cessent de se multiplier et l’appellation proposée par Herschel s’impose.
En juillet 1868, cent astéroïdes sont connus. La millième découverte homologuée a lieu en novembre 1921 ((969) Leocadia) et la dix-millième en octobre 1989 ((21030) 1989 TZ11). En règle générale, l’ordre des dates de découverte diffère de l’ordre de numérotation des astéroïdes, car l’affectation d’un numéro se fait après une détermination suffisamment fiable de l’orbite de l’objet.
La majorité des astéroïdes connus sont situés dans la zone comprise entre Mars et Jupiter, dite ceinture d'astéroïdes (ou ceinture principale). Mais d'autres ont été découverts en dehors de cette zone, soit parce qu’ils possèdent une orbite qui les fait s’éloigner de la ceinture principale, soit parce qu’ils sont situés dans une tout autre zone du Système solaire (voir Principaux groupements). La plupart d'entre eux sont plus éloignés du Soleil, mais on en connaît qui sont moins éloignés que Mars (astéroïdes Amor et astéroïdes Apollon), la Terre (astéroïdes Aton et astéroïdes Atira) et même Vénus (2020 AV2).
L’étude des astéroïdes fut longtemps délaissée par les astronomes. Nous les connaissons depuis maintenant plus de deux cents ans, mais ils étaient considérés comme les rebuts du Système solaire. On sait maintenant que les astéroïdes sont une clé importante de la compréhension de la formation du Système solaire et c’est pour cette raison que les astronomes montrent un plus grand intérêt envers ces objets.
Composition et classification spectrale
La composition des astéroïdes est évaluée d’après leur spectre optique mesurant la lumière réfléchie, qui correspond à la composition de leur surface. Celle des météorites est connue avec l'analyse des fragments retrouvés sur Terre.
Le système classique de classification spectrale des astéroïdes, élaboré en 1975, les classe selon un système basé sur leur couleur, leur albédo et leur spectre optique. Ces propriétés étaient censées correspondre à la composition de leur surface. Il faut noter, cependant, que certains types sont plus facilement détectables que d'autres. Ainsi, ce n'est pas parce que la proportion d'astéroïdes d'un type donné est plus importante qu'ils sont effectivement plus nombreux. Il existe des systèmes de classification plus récents, dont deux se démarquent : Tholen (de l'astronome David J. Tholen) et SMASS.
À l'origine, la classification des astéroïdes se basait sur l'hypothèse de leur composition :