Auteur / Autrice : | Andy Richard |
Direction : | Jacques Laskar, Nicolas Rambaux |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Astronomie et astrophysique |
Date : | Soutenance en 2014 |
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 : Bruno Sicardy |
Examinateurs / Examinatrices : Jacques Laskar, Nicolas Rambaux, Anne Lemaître, Marianne Greff | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Anne Lemaître, Marianne Greff |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Résumé
Les librations en longitude d'un satellite naturel en rotation synchrone peuvent être définies comme étant des oscillations autour de sa rotation uniforme. Leurs amplitudes dépendent de la structure interne du stallite et des librations peuvent donc être utilisées pour sonder l'intérieur de ces corps célestes. Récemment, l'analyse des observations de la sonde Cassini a permis de suggérer la présence d'un océan interne sur Titan, la lune la plus massive de Saturne. La mesure de ses librations serait utile pour contraindre les caractéristiques de cet océan. Durant cette thèse, nous avons modélisé les librations en longitude d'un satellite de glace à trois couches élastiques évoluant sur une orbite non-Képlerienne et forcé par un couple atmosphérique. L'objectif était de déterminer l'influence de la structure interne et des déformations élastiques de marée sur l'amplitude des librations. Nous avons déterminé que les déformations élastiques des couches de Titan réduisent la libration à la fréquence orbitale au même ordre de grandeur que celle d'un modèle solide. La signature de l'océan est alors difficile à détecter et nécessite une précision de quelques dizaines de mètres sur les observations du mouvement de la surface. Nous avons également identifié deux librations de longues périodes dont l'amplitude est sensible à la présence de l'océan. Le modèle de libration développé ici est général et a été ensuite appliqué avec succès à Mimas. Les récentes observations des librations en longitude de Mimas ne peuvent être expliquées par un modèle solide du satellite. Nous avons montré que les librations d'un modèle de Mimas contenant un océan interne vérifient les amplitudes observées, ce qui permet de suggérer un nouveau scénario pour la structure interne de Mimas et d'ouvrir le débat sur l'histoire de sa formation.