Etude des effets d'un impact sur la rotation d'un corps céleste à l'aide d'un paramétrage multi-dimensionnel

par Damien Gauchez

Thèse de doctorat en Dynamique des systèmes gravitationnels

Sous la direction de Jean Souchay.

Soutenue en 2005

à Observatoire de Paris .


  • Résumé

    Les cratères observés sur les différents corps du système solaire témoignent de l'intensité des événements collisionnels se produisant depuis leur formation. Ces corps ont été formés dans un processus d'agglomération ou après la fragmentation d'un corps parent après une collision destructrice. Ils ont ensuite subi au cours de leur histoire des impacts non destructeurs, qui ont entraîné des modifications de leurs caractéristiques initiales telles un changement de masse, de taille, de la vitesse angulaire de rotation ou de la direction de l'axe de rotation. L'objectif de cette thèse est d'étudier, à l'aide d'un modèle mathématique que nous avons développé, les variations rotationnelles (période, direction de l'axe de rotation) d'un corps subissant un tel impact. Dans un premier temps, nous avons synthétisé les différentes approches actuellement utilisées pour étudier les effets de collisions qu'elles soient destructrices ou non. Ces approches sont basées sur des expériences effectuées en laboratoire, sur des simulations numériques ou sur des expressions analytiques. Elles nous ont fourni des informations sur les processus pouvant avoir lieu suite à un impact: formation d'un cratère, formation de fragments,caractéristiques de ces fragments, processus d'accrétion. Nous avons ensuite développé un modèle d'étude des conséquences d'un impact d'un seul projectile sur la rotation d'une cible supposée de forme ellipsoïdale. Deux cas ont été considérés: le cas où le projectile s'accumule sur la cible sans qu'une quantité significative de masse ne soit éjectée (on nommera ce cas "accrétion") et le cas où la cible subit une érosion avec la formation d'éléments éjectés et d'un cratère. Pour ces deux types d'impacts, notre modélisation prend en compte un nombre important de paramètres tels que les tailles des corps en présence, leur composition, la position du point d'impact sur la cible (latitude et longitude), la vitesse d'impact, les angles d'impact c'est-à-dire les angles selon lesquels la particule rentre en collision sur la cible. Ces études théoriques nous ont permis d'effectuer des simulations d'impacts en faisant varier les différents paramètres et en étudiant leurs influences sur les caractéristiques rotationnelles de la cible, en particulier sur la vitesse angulaire de rotation et sur la direction de l'axe de rotation. Le but de ces applications est de montrer que notre modélisation est particulièrement flexible et bien adaptée pour traiter tous les cas d'impacts non destructeurs possibles

  • Titre traduit

    Effects of a single impact on the rotational changes of a celestial body through a multi-dimensional parametrization


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Informations

  • Détails : 1 vol.(174 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p.169-174

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  • Cote : 8295

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  • PEB soumis à condition
  • Cote : (043) GAU
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