Etude comparative des propriétés physico-chimiques d'astéroïdes, de satellites glacés et d'objets transneptuniens

Binary system characterization with fibered non-redundant interferometer for high dynamic range imaging

• Auteur / Autrice : Florian Gourgeot
• Direction : Maria Antonietta Barucci, Christophe Dumas
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Astronomie et astrophysique
• Date : Soutenance en 2013
• Etablissement(s) : Observatoire de Paris
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Astronomie et astrophysique d'Île-de-France (Meudon, Hauts-de-Seine1992-....)
• Jury : Président / Présidente : Daniel Hestroffer
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Maria Antonietta Barucci, Christophe Dumas, Philippe Rousselot, Alberto Cellino, André Brahic, Gian Paolo Tozzi
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Philippe Rousselot, Alberto Cellino

Mots clés

Mots clés contrôlés

Satellites

Spectroscopie

Kuiper, Ceinture de

Astéroïdes

Planétologie

Résumé

Les astéroïdes, les satellites et les objets transneptuniens sont trois populations qui rassemblent de nombreux objets dont les propriétés dynamiques, physiques et chimiques sont extrêmement variées. Cette thèse est dédiée à la caractérisation physico-chimique des surfaces d’astéroïdes, de satellites glacés et d’objets transneptuniens observés à partir du sol terrestre. Une partie importante de ma thèse a été consacrée à l’analyse de données avec l’utilisation de procédures d’analyse de données propres aux instruments ou de programmes que j’ai spécialement développés. Concernant les satellites glacés, mes recherches m’ont apporté des données sur des lunes joviennes Europe et Ganymède, toutes deux cibles de la mission spatiale JUICE sélectionnée par l’ESA en 2012. Ces résultats m’ont permis de réaliser une cartographie de la surface d’Europe et donc de localiser les régions plus ou moins hydratées de cette lune. . Une grande partie de mon travail a consisté à analyser des données de Miranda, satellite d’Uranus. Cette étude montre que la glace d’eau est cristalline dans la majorité de sa surface. J’ai par la suite obtenu des résultats sur trois objets transneptuniens dont deux planètes naines. Enfin, par l’étude détaillée des spectres de la planète naine Hauméa, j’ai pu comparer et analyser ses différentes régions, notamment celle de la tache rouge et sombreJ’ai enfin effectué un séjour à l’IPAG (Institut de Planétologie et d’Astrophysique de Grenoble). Dans ce cadre, j’ai réalisé en laboratoire une série d’expériences sur la glace de méthanol à basse pression en utilisant un cryostat avec une mise en dépôt liquide dans une cellule. En faisant varier la température, j’ai pu obtenir de nouveaux spectres en absorbance dans le domaine proche infrarouge. Ces résultats rendent donc possible l’utilisation de modèles de réflectance plus détaillés pour les objets du système solaire contenant du méthanol.   

Asteroids, satellites and transneptunian objects are three populations of bodies which present dynamical, physical and chemical properties extremely varied. The present thesis is dedicated to the physical-chemical analysis of the surface of asteroids, icy moons and transneptunian objects from ground based observations. An essential part of the thesis is devoted to the data analysis with the use of pipelines reduction or specially developed routines. In the process of my research, a spectrum of the near-Earth asteroid (175706) 1996 FG3 was obtained. A part of the work is devoted to the analysis of the icy satellites, the jovian moons Europa and Ganymede, both targets of the JUICE space mission, selected by ESA in 2012. A full mapping was made for the Europa’s surface in order to localize precisely the hydrated regions of the moon. A large part of the work was dedicated to the data analysis of the Uranus’ satellite Miranda. This study shows that water ice is crystalline in the major part of its surface including regions unobserved by Voyager 2. New results were obtained for three transneptunian objects (TNO), including two dwarf planets. Finally, a study of the dwarf planet Haumea was carried out in order to compare its different regions, including that of the Dark Red Spot (DRSThe astrometric positions of the two Haumea’s satellites (Hi’iaka and Namaka) were measured as well. A series of laboratory experiments (Institut de Planétologie et d’Astrophysique de Grenoble) was accomplished on methanol ice using a cryostat with a setting liquid deposition in a cell. This work enabled to obtain new absorbance spectra in the near infrared by varying the temperature. These results permit new detailed reflectance models for solar system objects containing methanol.