Effets des astéroïdes sur les mouvements orbitaux des planètes telluriques

Specifc effects of asteroids on the orbits of terrestrial planets

• Auteur / Autrice : Safwan Aljbaae
• Direction : Jean Souchay
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Astronomie et astrophysique
• Date : Soutenance en 2013
• 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 : Jean Souchay, Giovanni B. Valsecchi, Rudolf Dvorak, Cyril Ron, Daniel Hestroffer, Anne Lemaître
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Giovanni B. Valsecchi, Rudolf Dvorak, Cyril Ron

Mots clés

Mots clés contrôlés

Astéroïdes

Éphémérides (astronomie)

Gravitation

Planètes -- Orbites

Mécanique céleste

Résumé

L'objectif de cette thèse est d'essayer d'évaluer de la manière la plus détaillée possible les perturbations gravitationnelles induites par les astéroïdes sur les orbites des planètes telluriques. Ce travail vise à contribuer à l'amélioration des éphémérides planétaires dont le modèle dynamique le plus complet nécessite de prendre en compte les perturbations causées par un très grand nombre de petits corps. Ces derniers rendent le modèle très coûteux en temps de calcul. Ainsi cela conduit obligatoirement à n'inclure dans les calculs des éphémérides seulement les 300 astéroïdes dont l'influence sur la trajectoire de Mars est jugée la plus importante. En ce qui concerne le reste des astéroïdes, on les considère comme s'ils étaient répartis à chaque instant sur un anneau circulaire solide selon le modèle de Krasinsky et al. (2002). Malgré ces efforts, l'incertitude sur les masses des astéroïdes est une limitation majeure de la précision des éphémérides. Par conséquent, il semble important de mener une étude détaillée de leurs effets individuels sur les planètes. Cela a été déjà réalisé en partie sur Williams (1984) et Mouret et al. (2009), mais seulement pour Mars et le demi-grand axe de la longitude moyenne de Mars. Une estimation des perturbations des astéroïdes a aussi été effectuée par Kuchynka (2010) mais sans proposer des tableaux de valeurs détaillant ou analysant des effets individuels. Dans ce travail, nous avons abordé numériquement les perturbations induites par les 43 astéroïdes dont la précision de détermination de la masse est relativement satisfaisante, sur les planètes telluriques. Tous nos résultats sont rassemblés dans une base de données (ASETEP).

The purpose of this study is to assess with as much detail as possible the gravitational effects of the asteroids on the orbits of the terrestrial planets, in order to contribute to the improvement of the accuracy of the modern planetary ephemerides. The construction of up-to-date ephemerides requires taking into account the gravitational effects of a large number of small celestial bodies. This makes the models very costly in computation time, and leads to include in ephemerides calculations only about 300 asteroids whose influence on the trajectory of Mars is considered the most important. Regarding the rest of the asteroids, they are replaced by a circular solid ring as in the model of Krasinsky et al. (2002). Nevertheless, the large uncertainty on the determination of the mass of the asteroids present in the computations is a serious limiting factor in their accuracy. Consequently it is very important to identify and provide a detailed study about the individual effects of the asteroids, especially on the terrestrial planets. This type of study is a continuation of previous ones (Williams, 1984 ; Mouret et al. , 2009) which were only dedicated to the study of the semi-major axis and mean longitude of Mars. An estimate of the asteroid perturbations has also been carried out by (Kuchynka, 2010), but without offering tables or values that explain or analyse the individual effects. In this work, we discuss numerically te perturbations induced by the 43 asteroids whose the accuracies of the determination of mass can be considered as satisfactory, on the six orbital parameters of the terrestrial planets. All our results are available in a database called ASTEP.