Etude des comètes en interférométrie millimétrique

par Jérémie Boissier

Thèse de doctorat en Astrophysique et instrumentations associées

Sous la direction de Dominique Bockelée-Morvan.

Soutenue en 2007

à Paris 7 .


  • Résumé

    Les comètes nous renseignent sur les conditions physico-chimiques du Système Solaire en formation. Leur observation en interférométrie millimétrique permet de cartographier l'émission des molécules dans la coma interne et d'étudier la morphologie du dégazage depuis le noyau. Des données de qualité unique ont été obtenues sur la comète C/1995 O1 (Hale-Bopp) avec l'interféromètre du Plateau de Bure de l'IRAM. Au cours de ma thèse j'ai analysé les données concernant H2S, SO, CS et CO. Mes travaux montrent que les molécules H2S et CO proviennent du noyau. La distribution radiale de l'émission de CS est compatible avec une source légèrement étendue, en accord avec sa production par la photolyse de CS2. Le taux de photodissociation de CS est mesuré. La distribution radiale du radical SO est plus étendue que s'il était créé uniquement par la photodissociation de SO2. Cela suggère la présence dans la coma d'une autre source de SO ou d'une source étendue de SO2. Les observations indiquent que H2S est libéré de manière quasi isotrope à la surface du noyau. CS et SO sont présents dans un jet à haute latitude sur le noyau. Le jet de CO proche de l'équateur résulte d'une inhomogénéité de production à la surface et non d'une structure de choc liée à la forme et à la topographie du noyau, comme le montrent les simulations réalisées à partir des résultats d'un modèle hydrodynamique de coma. Nous interprétons les différences entre les profils de dégazage des différentes espèces comme une conséquence de l'inhomogénéité de composition du noyau. Les outils et les méthodes développés seront utiles pour préparer et analyser les futures observations de comètes en interférométrie millimétrique.

  • Titre traduit

    The study of comets in millimeter interferometry


  • Résumé

    Comets provide dues to the physical and chemical conditions in the early Solar System. A powerful tool to image the spatial distribution of gaseous species in their inner atmosphere is millimetre spectroscopy using interferometrie techniques. Unique data were acquired in cornet C/1995 O1 (Hale-Bopp) at the IRAM Plateau de Bure interferometer. During my thesis, I concentrated on the data acquired on the H2S, SO, CS and CO molecules to study their radial extension as well as the coma structure. I showed that H2S and CO are released by the nucleus. The radial distribution of CS emission is consistent with CS being produced from CS2 photolysis. The observed SO distribution is more extended than that expected if created by the photodissociation of SO2. This suggests that another source of SO is present in the coma or that at least part of SO2 is released by an extended source. The H2S outgassing is almost uniform at the nucleus surface, while part of the CS and SO molecules are concentrated in a high latitude jet. Using a physical model of the coma, I showed that the strong CO spiraling structure originating near the nucleus equator reflects a strong inhomogeneity in CO outgassing at the nucleus surface and not a shock structure created by shape and topography effects. The differences between the outgassing patterns of the different species may indicate that the nucleus composition is inhomogeneous. Tools and methods used during this study will be useful to prepare and analyse future observations of cornets in millimetre interferometry.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (223 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 119 réf.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris Diderot - Paris 7. Service commun de la documentation. Bibliothèque Universitaire des Grands Moulins.
  • PEB soumis à condition
  • Cote : TS (2007) 161
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.