Étude expérimentale par spectroscopie infrarouge d'effets d'irradiation dans les silicates et les glaces, appliquée à l'astrophysique

Experimental study by infrared spectroscopy of radiation effects in silicates and ices, applied to astrophysics

• Auteur / Autrice : Francis Rocard
• Direction : Jean-Pierre Bibring
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Terre, Océan, Espace
• Date : Soutenance en 1986
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Pierre Léna, Sydney Leach, Serge Della Negra, Bernard Gatty, Jean-Pierre Bibring

Mots clés

Mots clés contrôlés

Rayonnement infrarouge

Silicates

Glace

Vents solaires

Érosion glaciaire

Spectroscopie

Mots clés libres

Implantation (ionique)

Résumé

Cette thèse présente l'étude des effets d'irradiation (érosion et synthèse) par des ions de faible énergie (quelques keV/u) dans les silicates et les glaces. L'érosion de la glace H2O est analysée par spectroscopie infrarouge en fonction de différents paramètres courant, masse et énergie des ions, et épaisseur des échantillons. L'interprétation est que l'érosion de la glace résulte essentiellement de la dissociation le long du parcours de l'ion des molécules H2O. Une étude de la synthèse dans SiO2 et H2O par implantation de carbone azote et hydrogène permet de déterminer les caractéristiques des molécules synthétisées ainsi que les rendements de cette synthèse. L'irradiation de mélanges de glaces (H2O, CO2 NH) aboutit à la formation d'un grand nombre de molécules qui sont identifiées. Les résultats obtenus sont extrapolés à des situations astrophysiques concrètes tant dans la cavité solaire (lune, satellites des planètes géantes, comètes) que dans le milieu interstellaire (nuages moléculaires).

This thesis presents the study of the radiation effects (erosion and synthesis) with ions of low energy (a few keV/u) in silicates and ices. The erosion of the H2O ice is analysed by infrared spectroscopy versus different 2 parameters: ion beam flux, mass and energy of the ions, and the thickness of the samples. The interpretation is that the erosion of the ice comes mainly from the dissociation, along the ion range, of the H2O molecules. A study of the synthesized in SiO2 and H2O by carbon, nitrogen and hydrogen implantation leads to the characterization of the synthesized molecules and the determination of the yields. The irradiation of ices mixtures (H2O, CO2 and NH3) leads to the synthesis of a great variety of molecules which are identified. The experimental results are extrapolated to different astrophysical situations in the solar cavity (Moon, satellites of giant planets, comets) and in the interstellar medium (molecular clouds).