Observations millimétriques et submillimétriques des composés oxygénés dans les atmosphères planétaires : préparation aux missions Hershel et ALMA

icon

264

pages

icon

Français

icon

Documents

Écrit par

Publié par

Lire un extrait
Lire un extrait

Obtenez un accès à la bibliothèque pour le consulter en ligne En savoir plus

Découvre YouScribe en t'inscrivant gratuitement

Je m'inscris

Découvre YouScribe en t'inscrivant gratuitement

Je m'inscris
icon

264

pages

icon

Français

icon

Ebook

Lire un extrait
Lire un extrait

Obtenez un accès à la bibliothèque pour le consulter en ligne En savoir plus

Sous la direction de Michel Dobrijevic
Thèse soutenue le 03 octobre 2008: Bordeaux 1
Les domaines millimétrique et submillimétrique sont des domaines qui permettent de caractériser la physico-chimie des atmosphères planétaires par l'observation des molécules qui les composent. Le télescope spatial Herschel et l'interféromètre ALMA, qui entreront prochainement en service, permettront d'améliorer considérablement notre connaissance des atmosphères planétaires. L'un des principaux objectifs de cette thèse est de développer un modèle d'analyse des observations millimétriques et submillimétriques qui seront effectuées avec Herschel et ALMA. C'est en ce sens que nous détaillons un modèle qui tient compte de la géométrie sphérique des corps observés et des spécificités instrumentales propres aux télescopes utilisés. Dans un premier temps, ce qui a permis notamment de valider notre modèle de transfert radiatif, nous avons étudié l'origine des composés oxygénés dans les atmosphères des planètes géantes. Nous présentons l'analyse d'observations de Saturne et d'Uranus, effectuées avec les télescopes de l'IRAM et du JCMT, pour contraindre les sources de monoxyde de carbone dans ces atmosphères. Nous améliorons ainsi les limites supérieures précédemment publiées et réalisons la première observation du monoxyde de carbone dans l'atmosphère de Saturne dans le domaine submillimétrique. Cette observation prouve l'existence d'une source externe pour ce composé. Nous analysons également des observations récentes de Jupiter, effectuées par le télescope spatial Odin, pour contraindre l'origine externe de l'eau dans la stratosphère de cette planète. Les observations confirment que la chute de la comète Shoemaker-Levy~9 est vraisemblablement la source principale d'eau. Dans un second temps, nous avons appliqué notre modèle à l'étude de la structure thermique et la dynamique de l'atmosphère de Mars, à partir d'observations du monoxyde de carbone. Ces observations sont comparées aux prédictions d'un modèle de circulation générale, ce qui permet de vérifier la validité de ses prédictions et de fournir de nouvelles contraintes observationnelles pour ce type de modélisations. Enfin, nous avons appliqué notre modèle à l'étude des planètes géantes avec le télescope spatial Herschel, dans le cadre du programme-clé de temps garanti du télescope spatial Herschel ``Water and related chemistry in the Solar System''. Nous avons également identifié les améliorations à apporter à notre modèle pour analyser des observations ALMA.
-Système solaire
-Planètes géantes
-Mars
-Atmosphère
-Spectroscopie (sub)millimétrique
-Transfert radiatif
-Photochimie
-Composés oxygénés
-Herschel
-ALMA
The planetary atmospheres can be characterized by observations carried out in the millimeter and submillimeter wavelength ranges. In a near future, the Herschel Space Observatory as well as the ALMA interferometer will increase our knowledge of the planet atmospheres. One of the main goals of this thesis work consists in developping an analysis tool for millimeter and submillimeter observations, which will be carried out with Herschel and ALMA. The model we have developped takes into account the spherical geometry of the planets and the properties of the telescopes. First, we have studied the origin of oxygen compounds in the atmospheres of the giant planets. We have validated our radiative transfer model from this study. We present the analysis of observations of carbon monoxide in the atmospheres of Saturn and Uranus, which have been carried out with the IRAM and JCMT telescopes, in order to constrain the origin of this compound. We improve existing upper limits and prove the existence of an external source of carbon monoxide in the atmosphere of Saturn from the first observation of this compound at submillimeter wavelengths. We also analyse recent observations from the Odin space telescope of water vapor in the stratosphere of Jupiter to constrain its external source. We confirm that the observed water is probably mostly due to the collision of comet Shoemaker-Levy~9 with the planet. Then, we have used our model in order to study the thermal structure as well as the dynamics of the atmosphere of Mars from carbon monoxide observations. These observations are compared to predictions of a general circulation model to check the consistency of the predictions. They also provide new observational constraints to general circulation models. Finally, we have used our model to study the atmospheres of the giant planets in the frame of the Herschel garanteed time key-program ``Water and related chemistry in the Solar System''. We have also determined the upgrades to implement in our model to analyse ALMA observational data.
-Solar System
-Giant planets
-Mars
-Atmosphere
-(Sub)Millimeter spectroscopy
-Radiative transfer
-Photochemistry
-Oxygen compounds
-Herschel
-ALMA
Source: http://www.theses.fr/2008BOR13626/document
Voir icon arrow

Publié par

Nombre de lectures

77

Langue

Français

Poids de l'ouvrage

14 Mo

Univ
herc
LAB
o
Lab
d'ordre:
Univ
3626
thèse
THÈSE
aris
DE
t
DOCTORA
P
T
F.
DE

L'UNIVERSITÉ
1,
DE
Examinateur
BORDEA
atoire
UX
UMR
1
de
École
VI,
Do
de

VI,
des
Univ
Sciences
M.
Ph
1,
ysiques
Univ
et

de
P
l'Ingénieur
Astronome,
P
Thèse
our
Sciences
obtenir
de
le
LAB
grade
Courtin
de
herc
DOCTEUR
P
de
Rapp
l'UNIVERSITÉ
Drossart
de
herc
BORDEA
P
UX
Rapp
1
Astronome-adjoin
Discipline
Bordeaux
:
de
ASTR
Maître
OPHYSIQUE
ersité
Présen

tée
Baudry
et
de
souten
Examinateur
ue
de
par
Univ
Thibault
VI,
CA

V
ersité
ALIÉ
LESIA
Observ
à
ations
quitain
millimétriques
l'Univ
et
d'Astroph
submillimétriques
(O
des
N

Présiden
osés
R.
o
Chargé
xygénés

dans
he,
les
ersité
atmosphères
aris
planétaires.
LESIA
Préparation
orteur
aux
.
missions



hel
he,
et
ersité
ALMA.
aris
Souten
LESIA
ue
orteur
le
Billebaud
3
t,
Octobre
ersité
2008
1,
Après

a
thèse
vis
Dobrijevic
de
de
:
Univ
R.
Bordeaux
Courtin,
LAB
Chargé
de
de
A.

Astronome,
herc
ersité
he
Bordeaux
Rapp
LAB
orteurs
T.
P

.

Drossart,
he,

ersité
de
aris

LESIA
herc
E.
he
h
Dev
Univ
an
P
t
VI,
le
Examinateur
jury
préparée

l'Observ
osé
A
de
des
:
de
J.-M.
ers
Huré
oratoire
Professeur,
ysique
Univ
Bordeaux
ersité
ASU,
de
5804-LAB)
Bordeaux
1,Nous
observ
ons
Les
Nous
domaines
Les
millimétrique
t
et
e
submillimétrique
hel
son
spatial
t
9
des
de
domaines
érier
qui
appliqué
p
spatial
ermetten
mo
t
o
de
tes

de
la
h
ph
d'eau.

la
himie
xyde
des

atmosphères
de
planétaires
de
par
géan
l'observ

ation
elate
des
tié

ALMA.
qui
Mars
les
our

des
osen
par
t.

Le
stratosphère
télescop
t
e

spatial
t

temps,
hel
dèle
et
la
l'in
d'observ
terféromètre
Ces
ALMA,
d'un
qui
p
en
de
treron
elles
t

pro
nous

à
hainemen
ec
t
dans
en
ti
service,
W
p
the
ermettron
égale-
t
app
d'améliorer
analyser

Sp
t
T
notre
A

externe
des

atmosphères
égalemen
planétaires.
ations
L'un
Jupiter,
des
télescop

p
ob
l'origine

dans
de


ations
thèse
la
est
de
de
emak
dév
vraisem
elopp

er
un
un
a
mo
notre
dèle
l'étude
d'analyse
thermique
des
de
observ
à
ations
du
millimétriques

et
ations
submillimétriques
aux
qui
dèle
seron

t
de
eectuées
v
a
prédictions
v
de
ec
train

p
hel
yp
et
délisations.
ALMA.
v
C'est
mo
en
des

a
sens
té-
que

nous

détaillons
temps
un
télescop
mo
hel
dèle
and
qui

tien
System
t
v

t
de
améliorations
la
à
géométrie
p
sphérique
observ
des
Système

(sub)millimétrique
observ
géan
és
radiatif
et

des
Comp
sp
Résumé

p
instrumen

tales
osé.
propres
analysons
aux
t
télescop
observ
es

utilisés.
de
Dans
eectuées
un
le
premier
e
temps,
Odin,

our
qui
traindre
a
externe
p
l'eau
ermis
la
notammen
de
t
planète.
de
observ
v

alider
que
notre

mo
ute
dèle
la
de
Sho
trans-
er-Levy
fert
est
radiatif,
blablemen
nous
la
a

v
Dans
ons

étudié
nous
l'origine
v
des
appliqué

mo
osés
à
o
de
xygénés

dans
et
les
dynamique
atmosphères
l'atmosphère
des
Mars,
planètes
partir
géan
ations
tes.
mono
Nous
de
présen
one.
tons
observ
l'analyse
son
d'observ

ations
prédictions
de
mo
Saturne
de
et
générale,
d'Uran
qui
us,
ermet
eec-
v
tuées
la
a
alidité
v
ses
ec
et
les
fournir
télescop
nouv
es

de
tes
l'IRAM
ationnelles
et
our
du
t
JCMT,
e
p
mo
our
Enn,

a
traindre
ons
les
notre

dèle
de
l'étude
mono
planètes
xyde
tes
de
v

le
one
lescop
dans
spatial

hel,
atmosphères.
le
Nous
du
améliorons
de
ainsi
garan
les
du
limites
e
sup

érieures

précédem-
ater
men
r
t
d
publiées
in
et
Solar
réalisons
.
la
a
première
ons
observ
men
ation
iden
du
les
mono
à
xyde
orter
de
notre

dèle
one
our
dans
des
l'atmo-
ations
sphère
Mots-clés
de
solaire
Saturne

dans

le
Planètes
domaine
tes
submillimétrique.
ransfert
Cette
ALMA
observ
Photo
ation
himie
prouv
tmosphère
e
osés
l'existence
xygénés
d'une
ii
v
study
The
(Sub)Millimeter
planetary
ed
atmospheres
general

hemistry
b
a-
e
in

with


b
vide
y
the
observ
t
ations
hemistry

w
out
telescop
in
external
the
the
millimeter
e
and
the
submillimeter
a-
w
the
a

v
the
elength
time
ranges.
v
In
ALMA
a
planets
near
from
future,

the
W

from
hel
ater
Space
Jupiter
Observ

atory
probably
as
Sho
w
w
ell
del
as
as
the
atmosphere
ALMA
observ
in
to
terferometer
to
will
predictions.


our
,
kno
mo
wledge
gian
of

the
ater
planet
System.
atmospheres.
the
One
del
of
Keyw
the

main
ALMA
goals

of
rst
this
of
thesis
at
w
v
ork
also

observ
in
Odin
dev
of
elopping
ap
an
stratosphere
analysis

to
W
ol
the
for
ater
millimeter
due
and
of
submillimeter
er-Levy
observ
planet.
ations,
ha
whic
our
h
order
will
thermal
b
ell
e
of

Mars
out
mono
with
These

are
hel
of
and
mo
ALMA.

The
of
mo
also
del
observ
w
to
e
dels.
ha
e
v
used
e
to
dev
of
elopp
planets
ed
of
tak
garan
es
ey-program
in
related

Voir icon more