THESE DE DOCTORAT NICOLAS IRO Modélisation de l'atmosphère des ...

Sujets

• Transit de Vénus
• Géante gazeuse
• L'Étoile mystérieuse
• Masseret
• Critère de plasticité
• Mouron des oiseaux

Informations

• Publié par: Ammu
• Nombre de lectures: 194
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 9 Mo

Extrait

École Doctorale d’Astronomie et d’Astrophysique d’Ile de France THESE DE DOCTORAT présentée pour obtenir le grade de DOCTEUR DE L’UNIVERSITÉ PIERRE & MARIE CURIE – PARIS VI Spécialité : ASTROPHYSIQUE ET INSTRUMENTATIONS ASSOCIÉES par NICOLAS IRO Modélisation de l’atmosphère des planètes géantes extrasolaires Soutenue le 7 janvier 2005 devant le jury composé de : Patrick Boissé Président Bruno Bézard Directeur de thèse Tristan Guillot Dir de thèse France Allard Rapporteur Alfred Vidal Madjar Emmanuel Lellouch Examinateuri A ma Nanou chérieiiiii Les mondes sont infinis et comparables à notre Terre, astre que je considère, avec Pythagore, comme semblable à la lune, aux planètes et aux étoiles dont le nombre est infini. J’ai affirmé que tous ces corps sont des mondes innombrables, dissémi nés dans un espace infini, et c’est cela que j’appelle univers. [. . . ]. Il y a d’innom brables constellations, soleils et planètes. Nous ne voyons que les soleils parce qu’ils éclairent, les planètes demeurent invi sibles car elles sont trop petites et sombres. Il y a aussi d’innombrables Terres tour nant autour de leur soleil et qui ne sont ni pires ni moins habitées que notre globe. Giordano Bruno, moine dominicain brulé sur le bucher en 1600ivRemerciements En premier lieu, je voudrais mettre à l’honneur mes deux directeurs de thèse, Bruno Bézard et Tristan Guillot. Bruno m’a toujours fait confiance dans la manière de mener mes recherches. D’un autre coté, son aide a toujours été précieuse et surtout efficace. Tristan a souvent été disponible malgré ses nombreuses activités et les kilomètres qui nous séparent. Sa rigueur m’a été fort utile. Merci à vous, car vous m’avez beaucoup appris. Je remercie également Patrick Boissé pour m’avoir fait l’honneur de présider mon jury. Merci à France Allard et Alfred Vidal Madjar pour avoir accepté de rapporter ma thèse et pour leurs remarques constructives. Merci à Emmanuel Lellouch qui a accepté de tenir le rôle d’exami nateur. J’ai durant ces dernières années rencontré certaines personnes qui ont eu des rôles divers. Je remercie Christophe Sauty pour m’avoir donné la première occasion de mettre un pied dans le domaine de la recherche en Astrophysique. Je remercie également Daniel Gautier et Dominique Bockelée Morvan qui auraient accepté de me diriger pour une autre thèse. Je tiens aussi à remercier Athena Coustenis et Claire Moutou qui m’ont donné l’occasion de m’initier à l’analyse de spectres. Je remercie les chercheurs du LESIA qui m’ont aidé à m’intégrer au sein de ce labora toire : Alain Doressoundiram, Thierry Fouchet, Emmanuel Lellouch (re), Raphaël Moreno, . . . ou d’autres laboratoires comme Franck Marchis ou Olivier Mousis, . . . Je tiens à remercier également les étudiants du LESIA, et plus généralement du bâtiment 18 — anciens ou actuels — qui ont participé à égayer notre quotidien : Gonzague Callejo, Fabrice Dayou, Moncef Derouich, Patrick Gaulme, Franck Hersant (coucou à ton cousin Mila), Mathieu Hirtzig, Luc Jamet, Franck Le Petit et Zakaria Meliani. Merci à tous et excusez moi de vous avoir mis dans une liste alphabétique, cela ne remet pas en cause le rôle que vous avez joué .... Je remercie également Emma et Fabien qui savent ce que j’ai "enduré". Je vous dis simple ment merci pour votre amitié. Bien entendu, je remercie ma famille pour tout ce que vous m’avez apporté depuis toujours et pour m’avoir soutenu. Ca n’aura pourtant pas été si facile tous les jours . . . Il va sans dire que je remercie ma Nanou chérie qui m’a supporté (dans tous les sens du terme) au quotidien et que j’aime par dessus tout. Je remercie aussi Gizmo qui me faisait comprendre quand il fallait s’arrêter de travailler en me prenant le stylo des mains ou en s’allongeant sur mes feuilles.viRésumé Depuis la découverte de HD209458b, la première planète extrasolaire dont le transit a été mis en évidence, des informations nouvelles sur ces objets (les Pégasides) sont devenues accessibles. Charbonneau et al. (2002) ont par exemple établi la première contrainte observationnelle sur la composition at mosphérique de cette Pégaside, qui semble toutefois difficile à expliquer par les modèles statiques d’atmosphère en équilibre radiatif. Ces planètes, très proches de leur étoile, sont supposées être en rotation synchrone. Nous nous attendons donc à de forts contrastes de température entre le jour et la nuit et une dynamique atmosphérique intense. C’est dans ce contexte que nous avons développé un modèle radiatif pour l’atmosphère des planètes géantes extrasolaires. Outre la modélisation sta tique de l’atmosphère dans laquelle le flux stellaire incident est redistribué uniformément sur toute la surface de la planète, nous avons introduit une ro tation uniforme de l’atmosphère pouvant simuler un vent zonal constant en altitude. Ce modèle a été appliqué à la planète HD209458b. Nous avons déterminé une structure thermique moyenne ainsi que sa composition atmosphérique. En particulier, nous avons pu confirmer l’importance de l’absorption par les alcalins dans le bilan énergétique des Pégasides et étudier du flux stellaire dans leur atmosphère, problème crucial pour les modéles d’évolution. Lorsque l’on tient compte des vents zonaux, les différences de température peuvent expliquer la composition contrainte par les observations de Charbon neau et al. (2002) relatives au limbe de la planète. Ce modèle a aussi été généralisé afin d’étudier l’influence de divers pa ramètres tels que la distance à l’étoile et la vitesse du vent. Nous avons en particulier pu caractériser les différences notables dans les spectres des solu tions statiques selon la distance et l’uniformatisation de la température quand la vitesse du vent augmente. Mots clés :planètes extrasolaires – transfert radiatif – HD209458b.viii