Les astéroïdes troyens de Jupiter, ou simplement astéroïdes troyens quand il n'y a pas d'ambiguïté, sont des astéroïdes qui partagent l'orbite de la planète Jupiter autour du Soleil, aux alentours des points de Lagrange L₄ et L₅ du système Soleil-Jupiter, c'est-à-dire 60° en avance ou en retard sur Jupiter.

Les troyens de Jupiter forment un groupe d'astéroïdes (divisé en deux sous-groupes dits « camp grec » et « camp troyen » autour de respectivement L₄ et L₅) clairement identifiable, les deux groupes voisins, le groupe de Hilda et le groupe des centaures, étant sensiblement moins densément peuplés.

Les astéroïdes troyens portent ce nom du fait d'une convention qui les nomme d'après les personnages de la guerre de Troie, dans le prolongement du premier découvert en 1906, (588) Achille.

Par extension, le terme « troyen » est utilisé pour désigner tout autre petit objet qui partage une relation similaire avec deux autres corps plus gros, comme les troyens de la Terre, de Mars, d'Uranus ou de Neptune, ou encore les satellites troyens de Saturne.

Le mathématicien Joseph-Louis Lagrange, dans son Essai sur le problème des trois corps publié en 1772, montre l'existence de quelques situations stables dans le cas d'un corps de faible masse relativement à celles des deux autres. Ces situations définissent les 5 points de Lagrange correspondant chacun à une zone de stabilité pour le petit corps. Cette question du problème à trois corps passionne les mathématiciens et les sociétés savantes tout au long du 19^e siècle.

En février 1906, l'astronome allemand Max Wolf découvre un astéroïde sur une orbite proche de celle de Jupiter. Il décide de le nommer (588) Achille, d'après Achille, un des héros de L’Iliade. Sa position est rapidement comprise comme assimilable au point de Lagrange L₄ du système Soleil-Jupiter, tel que défini par le mathématicien quelque 130 ans plus tôt. Les astronomes portent donc naturellement leurs regards vers le point L₅ où un astéroïde est rapidement découvert en octobre de la même année. Il est décidé de le nommer (617) Patrocle, en référence à Patrocle, autre héros de L'Iliade. Le principe de nommer cette nouvelle famille d'astéroïdes en référence aux personnages de la guerre de Troie se stabilise dès cette époque. De nouveaux « troyens » sont progressivement découverts les années suivantes : (624) Hector (1907, en L₄), (659) Nestor (1908, en L₄), (884) Priam (1917, en L₅), (911) Agamemnon (1919, en L₄), etc. Une douzaine sont connus en 1950.

On pense actuellement qu'Edward Barnard effectua la première observation d'un astéroïde troyen en 1904, mais l'importance de cette observation passa inaperçue. On supposa qu'il s'agissait de Phœbé, le satellite de Saturne alors récemment découvert et situé à deux minutes d'arc, ou même d'une étoile. L'identité du point de lumière observé par Barnard n'a été comprise qu'avec le calcul de l'orbite du troyen (12126) 1999 RM₁₁ (re)découvert en 1999.

Au 23 mai 2019, le Centre des planètes mineures recensait 7 079 troyens de Jupiter, dont 4 603 au niveau du point de Lagrange L₄ (le camp grec) et 2 476 au niveau du point de Lagrange L₅ (le camp troyen)^[1]. Parmi ceux-ci, 4 915 possédaient une désignation définitive.

Selon la base de données du JPL consultée le 20 juillet 2019, les troyens de Jupiter représentent environ 0,9 % des planètes mineures référencées et environ 15 % des planètes mineures référencées hors ceinture principale (entendue au sens large)^[2].

Quelques chiffres montrant l'évolution des découvertes : 170 troyens numérotés en octobre 1999, 877 en juillet 2004, 1234 au 12 mars 2008 (2327 répertoriés au total), 4865 au 30 mai 2018 (7031 répertoriés au total).

Le premier astéroïde troyen découvert par Max Wolf en 1906 fut nommé Achille, d'après le héros — d'ailleurs grec et non pas troyen — de l’Iliade, le poème épique d'Homère relatant la guerre de Troie. À la suite de Wolf, les astéroïdes découverts aux alentours des points de Lagrange de Jupiter se virent attribuer des noms associés à l’Iliade et le groupe dans son ensemble fut intitulé « troyens ».

Les astéroïdes situés au point L₄ portent le nom d'un héros ou d'un concept grec et sont appelés « camp grec » ou « groupe d'Achille » ((588) Achille, (659) Nestor, (911) Agamemnon, (1143) Odyssée, etc.). Ceux situés au point L₅ portent des noms de héros troyens et sont collectivement nommés « camp troyen » ((884) Priam, (1172) Énée, (1173) Anchise, etc.). Cependant, chacun des groupes possède un transfuge : (624) Hector, nommé d'après le héros troyen Hector, est situé autour du point L₄ et inversement (617) Patrocle, bien que portant le nom du héros grec Patrocle, est situé au point L₅. Son satellite Ménœtios, tiré du héros grec Ménœtios, fils d'Actor et père de Patrocle, est aussi du côté troyen. Pour compliquer la chose, le camp troyen est parfois nommé « groupe de Patrocle », cet astéroïde étant l'un des plus grands de cet ensemble.

En plus des deux exceptions (trois avec Ménœtios) à la règle de dénomination, une vingtaine d'astéroïdes de la ceinture principale furent nommés d'après les héros ou héroïnes (pour la plupart d'ailleurs) de la guerre de Troie, voire de l'Odyssée. Découverts pour la grande majorité avant 1906 ils ne sont pas pour autant des astéroïdes troyens. On peut citer parmi ces « faux troyens » (17) Thétis, (38) Léda, (101) Hélène, (108) Hécube, (112) Iphigénie, (114) Cassandre, (121) Hermione, (130) Électre, (175) Andromaque, (179) Clytemnestre, (201) Pénélope, (202) Chryséis, (271) Penthésilée, (398) Admète, (507) Laodicé, (548) Cressida, (595) Polyxène, (603) Timandre, (604) Tecmesse, (637) Chrysothémis, (651) Anticlée, (655) Briséis, (692) Hippodamie et aussi (1036) Ganymède...

Les nouvelles règles du groupe de travail sur la nomenclature des petits corps, publiées le 20 décembre 2021^[3], stipulent que les noms associés à la guerre de Troie s'appliquent aux troyens dont la magnitude absolue (Hv) est inférieure à 12, les troyens moins brillants (Hv > 12) recevant les noms d’athlètes olympiques ou paralympiques.

Au sein de la liste^[1] de 7 079 troyens de Jupiter diffusée par le Centre des planètes mineures le 23 mai 2019, on peut relever les propriétés suivantes :

• les demi-grands axes varient entre 4,95 et 5,43 ua ; 89 % se situent dans la zone 5,1-5,3 ua ; cette forte concentration autour de 5,2 ua est à rapprocher du demi-grand axe de Jupiter égal 5,203 ua ;
• les inclinaisons varient entre 0 et 57,2° (record détenu par 2008 JD₂₁) ; 79 % possèdent une inclinaison modérée inférieure à 20° et seulement 4 % possèdent une inclinaison supérieure à 30° ;
• les excentricités varient de 0 à 0,3 ; 94 % possèdent une excentricité faible inférieure à 0,15 ; la valeur limite de 0,3 découle en fait d'une convention ; environ 70 objets gravitent dans la même zone de demi-grand axe que les troyens de Jupiter avec des excentricités supérieures à 0,3 (entre 0,30 et 0,32 pour la plupart) ;
• les périodes orbitales varient entre 10,54 et 12,54 ans, valeurs à comparer avec la période de Jupiter égale à 11,86 ans.

Observé dans un système de coordonnées où Jupiter est fixe, un astéroïde troyen semble orbiter autour de l'un des points de Lagrange L₄ ou L₅. Plus précisément, il semble tourner autour du point de Lagrange sur une orbite en forme de haricot (parfois dite en forme de têtard pour les plus allongées, tadpole en anglais).

À chaque instant, l'ensemble des troyens forment deux nuages allongés, centrés sur les deux points de Lagrange, incurvés le long de l'orbite de Jupiter.

Le plus grand troyen de Jupiter est (624) Hector. Il s'agit d'un objet allongé de 370 km de long sur 195 km de large pour un diamètre moyen d'environ 225 km^[4]. La base de données du JPL^[5] consultée le 20 juillet 2019 recense 17 troyens avec un diamètre moyen supérieur à 100 km et montre qu'environ deux tiers des troyens ont une magnitude inférieure à 14, ce qui correspond à un diamètre proche de 10 km ou supérieur.

À ce jour (mi 2019), cinq troyens de Jupiter ont été identifiés comme faisant partie d'un système astéroïdal^[6]. (624) Hector possède une petite lune Scamandrios. Les quatre autres peuvent être vus comme des exemples de corps binaires dans le sens où le corps principal et sa lune sont de tailles comparables. Il s'agit de (617) Patrocle (avec Ménœtios), (16974) Iphthimé, (17365) Thymbrée et (29314) Eurydamas.

Une majorité des troyens dont on a pu caractériser la classe spectrale sont de type D. Cela suggère, en accord avec le modèle de Nice, que les troyens joviens (de même que d'autres astéroïdes de la périphérie externe de la ceinture principale tels que ceux du groupe de Hilda) pourraient être des restes érodés des planétésimaux présents aux premiers âges du Système solaire, déplacés dans cette zone lors des migrations des planètes géantes.

Une étude menée par l'équipe de Franck Marchis et publiée en 2006 montre que la masse volumique de l'astéroïde binaire (617) Patrocle est inférieure à celle de la glace d'eau, suggérant que cette paire (et peut-être une majorité de troyens) pourrait plus ressembler aux comètes ou aux objets de la ceinture de Kuiper qu'aux astéroïdes de la ceinture principale^[7]. Ce résultat a depuis été conforté par des études comparables sur d'autres troyens binaires. Il est cohérent avec le scénario décrit ci-dessus sur l'origine des troyens de Jupiter.

La caractérisation des familles collisionnelles au sein des troyens de Jupiter s'est avérée plus difficile qu'au sein de la ceinture principale. Ces difficultés découlent en partie des limites statistiques liées à la faible taille de l'échantillon (les troyens de Jupiter ont longtemps constitué le deuxième groupe d'astéroïdes en nombre d'éléments, après la ceinture principale, mais seuls environ 200 troyens étaient numérotés en 2000), mais aussi du confinement des troyens autour des points de Lagrange (la limitation de l'espace des phases conduisant avec le temps à une superposition des familles)^[8].

Des études publiées à la fin des années 1980 puis au cours des années 1990 ou 2000 ont proposé d'abord des paires d'astéroïdes ou des petits cluster^[8], puis des familles plus importantes^[9]. Mais une étude publiée en 2011 a par la suite montré que, parmi toutes celles jusqu'alors envisagées^[10], seule la famille d'Eurybate s'avérait statistiquement robuste^[11]. On peut donc aujourd'hui considérer la famille d'Eurybate comme la première à avoir été clairement identifiée au sein des troyens de Jupiter. Depuis, de nouvelles familles ont été proposées, en particulier des familles impliquant principalement des troyens de petite taille découverts après 2000.

Deux études de synthèse publiées en 2015^[12] et 2016^[13], basées respectivement sur des échantillons de 4016 et 5852 troyens, recensent six familles, dont quatre en L₄ et deux en L₅. On peut en particulier citer les familles d'Eurybate (en L₄, environ 310 membres), d'Ennomos (en L₅, environ 100 membres) et d'Hector (en L₄, environ 90 membres).

La famille d'Hector semble regrouper des astéroïdes de type D, ce qui en ferait la première famille collisionnelle de ce type identifiée au sein du Système solaire^[13].

En 2025, aucune sonde spatiale n'a encore visité un astéroïde troyen de Jupiter.

En 2017, dans le cadre de son programme Discovery, la NASA retient la mission Lucy dont l'objectif est spécifiquement l'étude des troyens de Jupiter. Le lancement de la sonde a eu lieu le 16 octobre 2021 à 9 h 34 UTC depuis Cap Canaveral. Le déroulement de la mission prévoit le survol de (52246) Donaldjohanson, un astéroïde de la ceinture principale, puis le survol successif de cinq troyens, entre 2027 et 2033^[14],[15] :

• en août 2027, (3548) Eurybate, astéroïde de type C situé en L₄ ;
• en septembre 2027, (15094) Polymèle, astéroïde de type P situé en L₄ ;
• en avril 2028, (11351) Leucos, astéroïde de type D situé en L₄ ;
• en novembre 2028, (21900) Oros, astéroïde de type D situé en L₄ ;
• en mars 2033, (617) Patrocle et sa lune Ménétios, un système binaire de type P situé en L₅.

Le responsable scientifique de la mission, Harold F. Levison, est un des quatre chercheurs à l'origine du modèle de Nice. Ce scénario décrivant la formation du Système solaire prévoit entre autres que les troyens de Jupiter seraient des « fossiles » des planétésimaux primitifs à l'origine des planètes. La mission vise notamment à conforter et enrichir ce modèle. Son nom fait d'ailleurs écho à cette idée de « recherche des origines », en référence à Lucy, célèbre fossile d'australopithèque dont la découverte en 1974 a révolutionné notre connaissance des origines humaines.

• [Pirani, Johansen et Mustill 2019] Simona Pirani, Anders Johansen et Alexander J. Mustill, « On the inclinations of the Jupiter Trojans », arXiv,‎ octobre 2019 (arXiv 1910.01507)

• « Astéroïdes troyens : 2021, l’odyssée de Lucy », La Méthode scientifique, France Culture, 9 novembre 2021.

v · m Liste des astéroïdes troyens de Jupiter
Camp grec (L4)	1–100000 100001–200000 200001–300000 300001–400000 400001–500000 500001–600000 600001–700000
Camp troyen (L5)	1–100000 100001–200000 200001–300000 300001–400000 400001–500000 500001–600000 600001–700000
Article connexes	Troyen (astronomie) Astéroïdes troyens de Jupiter

v · m Planètes mineures : astéroïdes, centaures, objets transneptuniens
Généralités	Centre des planètes mineures (MPC) Désignation des planètes mineures Journée internationale des astéroïdes Asteroids (livre) Petit corps du Système solaire Météoroïde Formation et évolution du Système solaire Modèle de Nice
Groupes orbitaux	Astéroïdes Vulcanoïde Vatira Géocroiseur Atira Aton Arjuna Apollon Amor Troyen de la Terre Aréocroiseur Troyen de Mars Groupe de Hungaria Ceinture principale Groupe d'Alinda Groupe de Griqua Groupe de Thulé Groupe de Cybèle Groupe de Hilda Transition Troyen de Jupiter Centaure Damocloïde Troyen d'Uranus Troyen de Neptune Objets transneptuniens Objets en résonance avec Neptune Ceinture de Kuiper Cubewano Plutino Twotino Objet épars Objet détaché Sednoïde Transneptunien extrême Nuage de Hills Nuage de Oort
Autres concepts orbitaux	Famille collisionnelle Liste Éléments orbitaux propres Résonance orbitale Objet rétrograde Objet croiseur Objet coorbital Troyen Quasi-satellite Orbite en fer à cheval Effet Yarkovsky Effet YORP Lacunes de Kirkwood Objet interstellaire
Types particuliers	Planète naine Plutoïde Potentielles Planète mineure multiple Liste Satellite de planète mineure Corps différencié Corps binaire à contact Agglomérat lâche Astéroïde actif Comète sombre Comète de la ceinture principale Comète éteinte
Propriétés physiques et Méthodes d'analyse	Magnitude apparente Magnitude absolue Courbe de lumière Courbe de phase Albédo géométrique Gradient spectral Indice de couleur Méthode des occultations Astronomie radar
Classes spectrales	Complexe S Complexe C Complexe X Autres types Tholen Bus (SMASS-II) Bus-DeMeo S S Sa Sq Sr Sk Sl S Sa Sq Sr Sv B C F G B C Cb Cg Cgh Ch B C Cb Cg Cgh Ch E M P X Xc Xk Xe X Xc Xk Xe (+ Xn) T D A Q R V (+ J) T D A Q R V O K L Ld T D A Q R V O K L
Risque d'impact avec la Terre	Objet potentiellement dangereux Échelle de Turin Échelle de Palerme Trou de serrure gravitationnel Bolide Impact cosmique Cratère d'impact Défense planétaire Stratégies de déviation
Exploration	Exploration par une sonde spatiale Mission habitée Exploitation minière Colonisation
Listes	Liste des planètes mineures Listes de planètes mineures nommées d'après une personne nommées d'après un lieu Liste d'astéroïdes géocroiseurs Liste de planètes mineures perdues Liste d'objets du Système solaire

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Principaux types	Planète mineure Astéroïde Centaure Objet transneptunien Comète Mixte Astéroïde actif Comète sombre Comète de la ceinture principale Comète éteinte Météoroïde Bolide
Concepts transversaux	Nuage de Hills Nuage de Oort Objet croiseur d'une planète Objet géocroiseur Objet potentiellement dangereux Défense planétaire Objet interstellaire Centre des planètes mineures (MPC)
Listes	Liste des planètes mineures Liste de comètes

v · m Système solaire
Localisation	Nuage local → Bulle locale → Ceinture de Gould → Bras d'Orion → Voie lactée → Sous-groupe local → Groupe local → Feuille locale → Volume local → Superamas de la Vierge → Superamas Vierge-Hydre-Centaure → Superamas Laniakea → Complexe de superamas Poissons-Baleine → Univers local → Univers observable → Univers
Histoire	Coatlicue (étoile) Nébuleuse solaire Modèle de Nice Grand Tack Hypothèse de l'impact géant (Théia) Grand bombardement tardif
Étoile	Soleil
Planètes	Telluriques Mercure Sat. Vénus Sat. Terre Système Sat. Lune Troyens Mars Système Sat. Phobos Déimos Troyens Géantes gazeuses Jupiter Système Sat. Io Europe Ganymède Callisto Anneaux Troyens Saturne Système Sat. Mimas Encelade Téthys Dioné Rhéa Titan Japet Anneaux Géantes de glaces Uranus Système Sat. Miranda Ariel Umbriel Titania Obéron Anneaux Troyens Neptune Système Sat. Triton Anneaux Troyens
Planètes naines	Reconnues Cérès Pluton Système / Satellites Charon Anneaux Hauméa Sat. Hiʻiaka Namaka Makémaké Sat. Éris Dysnomie Potentielles, dont (> 600 km) Chaos Varuna Ixion Quaoar Sat. Anneau 2002 AW197 2002 UX25 Sedna 2004 GV9 Orcus Sat. Salacie Sat. Charon 2005 RN43 Varda Sat. 2005 UQ513 2003 AZ84 Gonggong Sat. Gǃkúnǁʼhòmdímà Sat. 2002 MS4 2014 EZ51 2015 RR245 2010 RF43 2013 FY27 2014 UZ224 2015 KH162
Planètes mineures (liste ; Sat. : liste)	Groupes orbitaux Vulcanoïdes (hypothétiques) Vatira Géocroiseurs Atira Aton Apollon Amor Groupe de Hungaria Ceinture principale Groupe d'Alinda Groupe de Griqua Groupe de Cybèle Groupe de Hilda Troyens de Jupiter Centaures Damocloïdes Objets en résonance avec Neptune Ceinture de Kuiper Cubewanos Plutinos Objets épars Objets détachés Sednoïdes Nuage de Hills (hypothétique) Nuage de Oort (hypothétique) Exemples notables Pallas Junon Vesta Hygie Lutèce Sylvia Ida Sat. Mathilde Éros Achille Hector Gaspra Apollon Chiron Adonis Šteins Cruithne Toutatis Castalie Eurêka Annefrank Braille Itokawa YORP Apophis Bénou Arrokoth
Comètes (liste)	Groupements Grandes comètes Rasantes Groupe de Kreutz Ceinture principale Famille des comètes de Jupiter Comètes quasi-Hilda Exemples notables Périodiques Halley Encke Tempel 1 Borrelly Grigg-Skjellerup Tchourioumov-Guérassimenko Wild 2 Machholz 1 Hartley 2 Hale-Bopp Ikeya-Zhang Non-périodiques César Sarrabat Donati Brooks Arend-Roland Ikeya-Seki Kohoutek Hyakutake McNaught
Disques de poussières	Nuage zodiacal Anneau de Mercure Anneau de Vénus Anneau de la Terre Nuages de Kordylewski
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