Astéroïde de type X

Dans le cadre de l'étude spectrale des astéroïdes, le complexe X (antérieurement groupe X ou, de manière courante mais ambigüe, classe X ou type X) et le type X sont deux notions distinctes utilisées par plusieurs classifications spectrales.

La notion de complexe X est explicitement apparue dans la classifications de Bus (ou SMASS-II) en 1999, conjointement à celles de complexe S et de complexe C, et correspond à un ensemble de plusieurs types apparentés. Dans les classifications de Bus (1999) et de Bus-DeMeo (2009), on y retrouve un type X situé au cœur du complexe (dans l'espace des propriétés spectrales), et d'autres types (ou sous-types) notés par un système à deux lettres (Xe par exemple). Elle est l'héritière directe de la notion de groupe X introduite en 1984 par David J. Tholen, mais qui repose sur une subdivision très différente en types E, M, et P. Il n'existe pas à proprement parler de type X dans la classification de Tholen.

À fin 2023, la base de données « Small-Body Database » du Jet Propulsion Laboratory compte 1666 astéroïdes pour lesquels le type SMASS-II (classification de Bus) est renseigné, dont 289 astéroïdes appartenant au complexe X (17 %)^[1]^,^[2].

Description générale du complexe

Classification	Ensemble	Types associés	Remarques
Tholen	Groupe X	E, M, P	le groupe X de Tholen est plus ou moins équivalent au complexe X de Bus ou Bus-DeMeo mais avec un découpage très différent les types E, M et P y sont distingués seulement par les valeurs d'albédo, respectivement élevé, moyen ou faible le groupe X a initialement été créé pour pouvoir classer les astéroïdes pour lesquels l'information sur l'albédo était manquante
Bus (SMASS-II)	Complexe X	X, Xc, Xk, Xe (+ Xn)	les deux classifications ont le même découpage du complexe X, mais les définitions précises de chaque type diffèrent et par suite l'attribution de certains astéroïdes le type X correspond au cœur du complexe (au sens de zone de forte concentration dans l'espace des données spectrales) les types Xc et Xk peuvent être vus comme des transitions avec les types C et K ; le type Xe présente des similitudes avec le type E de Tholen un type Xn a été ajouté en 2019 à la classification de Bus-DeMeo^[3]
Bus-DeMeo	Complexe X	X, Xc, Xk, Xe (+ Xn)

Propriétés

Description spectrale du complexe et des types associés

Une opposition fondamentale distingue :

d'un côté le complexe S et quelques types secondaires (types A, O, Q, R, V notamment), avec des spectres présentant un relief bien marqué, caractérisé par un gradient spectral plus ou moins rouge dans le visible et des absorptions plus ou moins marquées vers 1 et 2 μm ;
de l'autre le complexe C, le complexe X et quelques types secondaires (types T et D notamment), avec des spectres présentant un relief peu marqué.

Dans ce cadre, le complexe X se distingue du complexe C par un gradient tendanciellement plus rouge dans le visible et par d'éventuelles spécificités plus fines propres à tel ou tel type et différentes suivant la classification (albédo pour Tholen, petites marques d'absorption pour Bus ou Bus-DeMeo, courbures dans l'infrarouge pour Bus-DeMeo). Il se distingue des types T ou D par un gradient moins rouge à la fois dans le visible puis dans l'infrarouge.

Descriptions spectrales originales et prototypes associés

Le tableau ci-dessous regroupe les descriptions spectrales originales, telles que proposées par David J. Tholen, Schelte J. Bus et Francesca E. DeMeo dans les publications décrivant leurs classifications respectives. Il indique également les astéroïdes alors mentionnés comme archétypes.

Les différences de description découlent pour partie des groupements statistiques obtenus mais aussi et surtout des différences de bandes spectrales considérées :

0,34-1,04 μm pour Tholen, soit légèrement élargie côté proche ultraviolet et proche infrarouge ;
0,44-0,92 μm pour Bus, soit resserrée sur la zone visible ;
0,45-2,45 μm pour Bus-DeMeo, soit largement élargie côté infrarouge, permettant la mise en évidence des absorptions vers 1 et 2 μm.

En particulier, la notion de gradient spectral (ou de spectre rouge ou bleu) se réfère toujours à ces bandes spectrales respectives (ou à une partie de celles-ci).

Classification	Type	Description originale	Prototypes
Tholen^[4]	Groupe X	Spectre sans relief, plat à légèrement rouge à travers la plage globale 0,3 à 1,1 μm. Remarque : cette caractérisation est commune au types E, M et P qui ne sont distingués au sein du groupe X que par l'albédo, respectivement élevé, moyen ou faible.
Bus (SMASS-II)^[4]^,^[5]	Type X	Spectre linéaire généralement sans relief, avec un gradient rouge faible à modéré.	22, 55, 69
	Type Xc	Spectre légèrement rouge et sans relief à l'exception d'une large courbure tournée vers le bas centrée vers 0,7 μm.	46, 65, 92
	Type Xk	Spectre similaire au type Xc mais avec un gradient plus rouge avant 0,7 μm et généralement plat après 0,7 μm.	21, 56, 114
	Type Xe	Gradient global faible à moyennement rouge et creux d'absorption centré près de 0,5 μm, avec parfois absorption secondaire centrée près de 0,6 μm.	64, 71, 434
Bus-DeMeo^[6]	Type X	Profil linéaire, avec un gradient moyen à élevé.	22, 87, 153
	Type Xc	Gradient faible à moyen avec légère courbure tournée vers le bas.	21, 97, 739
	Type Xk	Légère courbure tournée vers le bas similaire au type Xc mais avec une vague absorption entre 0,8 et 1 μm.	56, 110, 337
	Type Xe	Gradient faible à moyen similaire aux types Xc ou Xk mais avec une absorption avant 0,55 μm.	64, 77, 3103
	Type Xn	(ajouté en 2019)	44

Hypothèses de composition et de liens avec les météorites

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Bien que présentant des similitudes spectrales, il est probable que les astéroïdes du groupe X possèdent des compositions et des origines variées^{[réf. nécessaire]} susceptibles d'expliquer les grandes différences d'albédo ou les petites singularités de certains types.

Les spectres du type Xe peuvent contenir une bande d'absorption autour de 0,5 μm, ce qui pourrait indiquer la présence de troïlite (FeS)^{[réf. nécessaire]}.

Situation dans le Système solaire et hypothèses d'origine

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Type Xn

Une étude coordonnée par Richard P. Binzel et publiée en 2019 sur les propriétés spectrales des astéroïdes géocroiseurs (NEA) a conduit les auteurs à proposer une 25^e classe pour la classification de Bus-DeMeo, rattachée au complexe X et notée Xn^[3]. Les astéroïdes concernés (6 dans le cadre de l'étude) présentent une absorption étroite centrée sur 0,9 μm, jusque-là non distinguée^[3]. L'astéroïde de la ceinture principale (44) Nysa présente un spectre comparable ce qui a conduit à choisir la dénomination Xn.

Exploration

Les deux astéroïdes (2867) Steins (de type E au sens de Tholen) et (21) Lutèce (de type M au sens de Tholen et de types Xk ou Xc au sens de Bus ou de Bus-DeMeo) ont été survolés en 2008 et 2010 par la sonde européenne Rosetta alors en route vers la comète 67P/Tchourioumov-Guérassimenko. Voir sections Exploration des astéroïdes de type E et Exploration des astéroïdes de type M. On peut également mentionner l'astéroïde (65803) Didymos (survolé en 2022 par la sonde DART avant son impact sur son satellite Dimorphos), d'abord considéré comme étant de type Xk au sens de Bus, mais aujourd'hui plus souvent considéré comme étant de type S au sens de Bus-DeMeo, suite à l'acquisition de données spectrales complémentaires dans l'infrarouge.

(2867) Šteins, de type E au sens de la classification de Tholen.
(21) Lutèce, de type M au sens de la classification de Tholen et de type Xc au sens de celle de Bus-DeMeo.

Notes et références

↑ Moteur de recherche Small-Body Database Search Engine consulté le 23 octobre 2023 avec critère "spec. type (SMASSII) IS DEFINED".
↑ Indication à interpréter avec précaution au regard du faible nombre d'astéroïdes pour lesquels cette donnée est disponible et des différences notables suivant la classification utilisée.
↑ ^{a b et c} (en) Richard P. Binzel, Francesca E. DeMeo, E. V. Turtelboom, Schelte J. Bus et al., « Compositional distributions and evolutionary processes for the near-Earth object population : Results from the MIT-Hawaii Near-Earth Object Spectroscopic Survey (MITHNEOS) », Icarus, vol. 324,‎ mai 2019, p. 41-76 (DOI 10.1016/j.icarus.2018.12.035, arXiv 2004.05090v1).
↑ ^{a et b} (en) Schelte J. Bus, Compositional Structure in the Asteroid Belt: Results of a Spectroscopic Survey (Thèse), Massachusetts Institute of Technology, 1999, 367 p. (lire en ligne).
↑ (en) Schelte J. Bus, Faith Vilas et M. Antonietta Barucci, « Visible-Wavelength Spectroscopy of Asteroids », dans Asteroids III, Tucson, University of Arizona Press, 2002 (ISBN 978-0816522811, Bibcode 2002aste.book..169B), p. 169-182.
↑ (en) Francesca E. DeMeo, Richard P. Binzel, Stephen M. Slivan et Schelte J. Bus, « An extension of the Bus asteroid taxonomy into the near-infrared », Icarus, vol. 202, n^o 1,‎ juillet 2009, p. 160-180 (DOI 10.1016/j.icarus.2009.02.005, Bibcode 2009Icar..202..160D).