Thèse en cours

Caractéristiques du volcanisme Herméen et implication sur l'histoire géologique de Mercure.
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Auteur / Autrice : Mireia Leon dasi
Direction : Alain DoressoundiramSébastien Besse
Type : Projet de thèse
Discipline(s) : Astronomie et Astrophysique
Date : Inscription en doctorat le 01/04/2022
Etablissement(s) : Université Paris sciences et lettres
Ecole(s) doctorale(s) : Astronomie et Astrophysique d'Ile de France
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique (Meudon, Hauts-de-Seine ; 2002-....)
établissement opérateur d'inscription : Observatoire de Paris (1667-....)

Résumé

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L'intérêt scientifique concernant la surface et l'environnement Herméen a subitement gagné en attention suite aux résultats de la mission NASA MESSENGER. Cette petite planète malgré sa taille et son apparence lunaire présente, en particulier à sa surface, des caractéristiques cruciales pour comprendre l'évolution d'une planète tellurique. Les observations MESSENGER ont permis de mettre en évidence des caractéristiques inattendues de sa surface (forte concentration en volatile, déficit en fer, hollows, coulées volcaniques, etc.) dont les implications pour la formation et l'évolution des planètes du Système solaire sont importantes. (Mercury : the view after messenger. Cambridge, U.K, 2019). Les observations MESSENGER sont quasiment les seules disponibles afin de caractériser la surface de Mercure et préparer la mission ESA/JAXA BepiColombo, en route pour Mercure et avec une insertion en orbite prévu début 2026. Les observations du spectromètre visible et proche infrarouge MASCS (Mercury Atmospheric and Surface Composition Spectrometer) sont déterminantes pour caractériser le volcanisme Herméen. C'est ainsi que nous avons créé une base de données (MeSS : Mercury Surface Spectroscopy) regroupant les 4,7 millions d'observations obtenues par l'instrument MASCS. MeSS nous permet d'explorer l'ensemble des observations simultanément, et donc de comparer les propriétés du volcanisme et autres unités géologiques à la surface de Mercure. Récemment, nous avons mis en avant les caractéristiques spectrales spécifiques des dépôts pyroclastiques (Besse et al., 2020), le grand potentiel de ces données pour contraindre les épisodes volcaniques (voir aussi Rothery et al., 2020), ainsi que proposer de nouveaux styles éruptifs à la surface de Mercure (Barraud et al., 2021). L'expérience que nous avons acquise depuis 5 ans dans l'exploitation des données MESSENGER nous place en pole position pour poursuivre la caractérisation de la surface de Mercure. Nous souhaitons comprendre la composition et la nature des processus volcaniques de la surface de Mercure. Nous avons maintenant à disposition une base de données qui s'enrichit en permanence avec l'addition de nouveaux produits. Ces nouveaux produits (e.g, cartes dérivées, nouveaux instruments, spectres de laboratoire) vont nous permettre de corréler plusieurs informations afin de caractériser le volcanisme Herméen en profondeur. Nous souhaitons également mener des mesures en laboratoire de spectres d'échantillons représentatifs de la surface de Mercure afin de préparer les observations de la surface pour différents instruments de la mission BepiColombo (en particulier Simbio-Sys et Mertis). Le travail de laboratoire combiné à l'analyse de données in-situ a pour objectif final de pouvoir élaborer un modèle qui permet de caractériser les propriétés physico chimiques de la surface de Mercure. Ces travaux permettront de préparer l'équipe, et les nouvelles générations de scientifiques à l'exploitation scientifique des données de la mission BepiColombo et du spectromètre proche infrarouge VIHI en particulier, dont le Co-PI est Alain Doressoundiram et Sébastien Besse, un Co-I.