Intérêt de l'interférométrie infrarouge pour l'étude des constituants des systèmes planétaires : application à l'émission propre des astéroïdes et des planètes extrasolaires géantes

par Alexis Matter

Thèse de doctorat en Sciences de l'univers

Sous la direction de Bruno Lopez et de Stéphane Lagarde.

Soutenue en 2010

à Nice .


  • Résumé

    Cette thèse porte sur l'exploitation des capacités de haute résolution angulaire du VLTI pour l'observation directe des constituants des systèmes planétaires. A l'aide de l'instrument MIDI, nous avons obtenu les premières mesures de taille par interférométrie longue base de trois astéroïdes: (951) Gaspra, (234) Barbara, et (41) Daphne. L'application d'un modèle thermophysique aux données de MIDI a également permis de contraindre certains paramètres de surface (inertie thermique, rugosité). Ensuite, l'étude des planètes géantes extrasolaires est abordée par le biais de la première tentative d'observation d'une exoplanète géante, Gliese 86b, avec l'instrument MIDI. Une nouvelle méthode de calibration des effets chromatiques de la vapeur d'eau, utilisant les mesures de phase simultanées d'AMBER, est testée ici. A cause notamment de plusieurs compromis techniques liés à l'utilisation simultanée des deux instruments, la précision des données de MIDI, ainsi que la justesse de calibration à partir des données d'AMBER, se situent actuellement à un facteur 10 du signal planétaire. Via un modèle dynamique, j'ai également évalué l'impact des interactions entre disques de débris et planètes sur la composition des atmosphères planétaires. Dans le cas des planètes géantes du système solaire, les enrichissements résultants sont globalement inférieurs aux valeurs observées aujourd'hui mais restent significatifs pour Uranus et Neptune. Enfin, dans un contexte de développement d'interféromètres de nouvelle génération, une étude analytique est effectuée sur le problème des interférences parasites. Des spécifications sont définies par rapport à la détection des planètes extrasolaires géantes.

  • Titre traduit

    Interest of interferometry for the study of the constituents of planetary systems


  • Résumé

    This work is about the use of the high angular resolution capacities of the VLTI for the direct observation of the planetary systems components. By means of the MIDI instrument, we derived the first size measurements by long baseline interferometry of three asteroids: (951) Gaspra, (234) Barbara, and (41) Daphne. The application of a thermophysical model to MIDI data allowed to constrain several surface parameters (thermal inertia, roughness). Next, the study of extrasolar giant planets is addressed through the first attempt to observe a giant exoplanet, Gliese 86b, with the MIDI instrument. A new method of calibration of the chromatic effects of water vapour, using the simultaneous phase measurements of AMBER, is tested here. Because of several technical compromises related to the parallel operation of both instruments, the precision of MIDI data, along with the calibration accuracy from AMBER ones, currently stand at a factor 10 above the planetary signal. Using a dynamical model, i evaluated as well the impact of interactions between debris disks and planets, on the composition of planetary atmospheres. In the case of the giant planets of the solar system, the resulting enrichments are globally lower than the values currently observed, but remain significant for Uranus and Neptune. Finally, in a context of development of new generation interferometers, an analytical study is performed on the problem of parasitic interferences. Requirements are defined in relation to the detection of extrasolar giant planets.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (247 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 237-247. Résumés en français et en anglais

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Nice Sophia Antipolis. Service commun de la documentation. Section Sciences.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : 10NICE4016

Cette version existe également sous forme de microfiche :

  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Sciences de la Terre Recherche - cartothèque - CADIST.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 10 NICE 4016
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.