Propriétés spectrophotométriques du noyau de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko observée par la sonde ROSETTA

Spectrophotometric properties of the nucleus of the comet 67P/Churyumov-Gerasimenko observed by the ROSETTA spacecraft

• Auteur / Autrice : Prasanna Deshapriya Jasinghege Don
• Direction : Maria Antonietta Barucci
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique. Astronomie, Astrophysique
• Date : Soutenance le 12/09/2018
• Etablissement(s) : Sorbonne Paris Cité
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Astronomie et astrophysique d'Île-de-France (Meudon, Hauts-de-Seine ; 1992-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation : Université Paris Diderot - Paris 7 (1970-2019)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique (Meudon, Hauts-de-Seine ; 2002-....)
• Jury : Président / Présidente : Daniel Hestroffer
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Maria Antonietta Barucci, Daniel Hestroffer, Paolo Tanga, Pierre Vernazza, Cécile Engrand, Holger Sierks
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Paolo Tanga, Pierre Vernazza

Mots clés

Mots clés contrôlés

Astrophysique

Planétologie

Comètes

Photométrie astronomique

Rosetta (sonde spatiale)

Spectrophotométrie

Mots clés libres

67P/Churyumov-Gerasimenko

OSIRIS (Optical, Spectroscopic, and Infrared Remote Imaging System)

Glace de H2O

67P/Churyumov-Gerasimenko

OSIRIS (Optical, Spectroscopic, and Infrared Remote Imaging System)

H2O ice

Astronomical photometry

Spectrophotometry

Rosetta (Orbiter)

Comets

Planetary science

Astrophysics

Résumé

Cette thèse s'inscrit dans le cadre de la mission spatiale Rosetta et porte sur les propriétés spectrophotométriques de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko à l’aide de l’instrument OSIRIS. Cet instrument est composé de deux caméras pour les observations du noyau et de la coma de la comète. Elles permettent d’acquérir des images avec des filtres qui opèrent dans la gamme du proche UV au proche IR. Dans un premier temps, j'ai analysé les courbes spectrophotométriques des taches claires qui sont apparues sur le noyau de la comète. Une étude comparative de celles-ci grâce aux données du spectro-imageur VIRTIS a ainsi permis de constater que les taches claires sont liées à la glace de H2O. Dans un second temps, j’ai entrepris une étude spectrophotométrique de la région Khonsu, qui a mis en évidence les variations saisonnières de la pente spectrale de différents terrains. Par la suite, j’ai élargi mon analyse des taches à tout le noyau de la comète. J’ai détecté plus de 50 taches claires dues à la présence de glace de H2O et j’ai produit une carte pour repérer leurs emplacements sur le noyau, afin d’étudier plus en détail leur répartition et leur évolution au cours de temps. Ceci m’a permis d’identifier quatre types de taches regroupés en fonction de leur morphologie et de constater qu'elles sont dues à différentes sources d'activité cométaire.

This thesis is based on the spectrophotometric properties of the comet 67P/Churyumov-Gerasimenko, using the OSIRIS instrument of Rosetta space mission. Composed of two scientific cameras to observe the nucleus and the coma of the comet, OSIRIS images are acquired with multiple filters, that span the near-UV to near-IR wavelength range. They were used to study the spectrophotometric curves of the exposed bright features that appeared on the surface of the cometary nucleus, leading to a comparative study, that was carried out in collaboration with the VIRTIS spectro-imager aboard Rosetta, that demonstrated, that these exposures are related to H2O ice, using its absorption band located at 2 microns. The thesis further details a spectrophotometric study of the Khonsu region in the southern latitudes of the comet, where the seasonal variation of the spectral slope of different types of terrains is explored. Finally, the results of an extended survey of exposed bright features are presented. More than 50 individual features are presented under four morphologies along with an albedo calculation, suggesting that different activity sources are responsible for their appearance on the nucleus.