Thèse soutenue

Modèle de satellite à trois couches élastiques : application à la libration en longitude de Titan et Mimas
FR  |  
EN
Accès à la thèse
Auteur / Autrice : Andy Richard
Direction : Jacques LaskarNicolas 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

FR

Mots clés contrôlés

Résumé

FR  |  
EN

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.