Dynamique de la résonance entre Mimas et Tethys, premier et troisième satellites de Saturne

• Auteur / Autrice : Sylvain Champenois
• Direction : Luc Duriez, Alain Vienne
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Astronomie fondamentale, mécanique céleste et géodésie
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Observatoire de Paris (1667-....)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Astronomie et astrophysique d'Île-de-France (Meudon, Hauts-de-Seine ; 1992-....)
• Jury : Président / Présidente : Bruno Sicardy
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Luc Duriez, Alain Vienne, Anne Lemaître, Carl D. Murray, Jean Chapront, Claude Froeschlé
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Anne Lemaître, Carl D. Murray

Mots clés

Mots clés contrôlés

Orbites

Saturne (planète) -- Satellites

Mécanique céleste

Résumé

Ce travail présente, d'une part, des méthodes visant à améliorer la représentation analytique des mouvements orbitaux des satellites naturels des planètes, ainsi que la détermination de leurs fréquences propres, et d'autre part, une étude détaillée de la dynamique du système Mimas-Tethys, en prenant en compte des termes ignores jusqu'à présent dans les équations de ce système. On a ainsi mis au point une méthode qui détecte les fréquences propres orbitales jusqu'a la précision machine si elles sont bien séparées, et qui donne encore de bons résultats si les fréquences sont proches (écart inferieur a deux fois la fréquence fondamentale). En outre, l'on a élaboré une méthode permettant de représenter des termes proches en fréquence par des séries de poisson, qui donne de très bons résultats si l'écart est inferieur a une demie fois la fréquence fondamentale. L’étude particulière du système Mimas-Tethys a montré, quant à elle, que le fait de considérer pour Tethys une orbite excentrique change radicalement la vision que l'on avait jusqu'à maintenant de la dynamique de cette résonance. En effet, le système a pu dans le passe traverser une zone chaotique importante, et aussi être capture dans l'une des résonances secondaires induites par les nouveaux termes pris en considération. En conséquence, les valeurs des éléments orbitaux avant la capture en résonance et de la probabilité de celle-ci peuvent avoir été bien différentes des valeurs admises jusqu'à présent. Finalement, nos résultats montrent que la dynamique d'un système résonant à priori bien connu peut réserver des surprises. De plus, nous pensons que l'application de nos méthodes peut permettre une très bonne détermination des fréquences d'un système dynamique.