Soutenance de thèse de Nicolas BOTT le lundi 21 octobre 2019

lundi 7 octobre 2019

La soutenance aura lieu le lundi 21 octobre 2019 à 14h00 dans l’amphithéâtre Evry Schatzman (bâtiment 18) sur le site de Meudon.

Titre de la thèse

"Nature et évolution de la surface de Mercure : approche pluridisciplinaire en soutien à la mission spatiale BepiColombo de l’ESA"

Directeurs de thèse

Alain Doressoundiram et Davide Perna

Résumé

Du fait de sa proximité avec le Soleil, Mercure possède une surface unique, plus pauvre en fer que la surface de la Lune, mais étonnament riche en éléments volatils comme le soufre. Ces découvertes essentielles de la mission MESSENGER ont soulevé des questions auxquelles tentera de répondre la mission BepiColombo (ESA) grâce notamment à l’instrument SIMBIO-SYS qui fournira des images spectrales de la surface de Mercure dans le visible et le proche infrarouge avec une résolution spatiale 10 à 100 fois plus élevée que celle atteinte par MESSENGER. Parmi ces questions fondamentales figure l’origine du faible albédo de Mercure, qui ne peut pas être unilatéralement dû à la production de nanoparticules et de microparticules de fer par l’altération spatiale.

Ma thèse aborde la problématique par une approche pluridisciplinaire. Un premier angle consiste en l’exploitation des données fournies par MESSENGER en cartographiant en couleurs le quadrangle Shakespeare. Mes travaux ont notamment permis de définir 1) des unités spectrales du quadrangle associées à des valeurs bien précises de divers paramètres spectraux, et 2) des régions d’intérêt à analyser et caractériser par le spectro-imageur VIHI (0,4-2,0 μm) et le spectromètre MERTIS (7-14 μm), deux instruments de la sonde BepiColombo qui auront pour but de cartographier la minéralogie de la surface de Mercure. Le but est de préparer leur stratégie observationnelle.

Le deuxième angle consiste en des expériences de laboratoire : chauffage, refroidissement et irradiation d’analogues minéralogiques possibles de la surface de Mercure. Ceci notamment pour étudier les processus d’altération spatiale sur ces matériaux et pour tester l’hypothèse d’une contribution importante d’une composante carbonée à l’assombrissement de la surface. Les résultats assez récemment obtenus de mesures spectroscopiques d’analogues de minéraux herméens soumis aux conditions de la surface de Mercure (fortes variations de température, irradiation par les ions du vent solaire lent, ou pour la première fois les deux effets simultanément) ont permis de mettre en évidence des variations claires de leurs propriétés spectrales (e.g. niveau global de réflectance, pente spectrale). Là encore, le but est d’anticiper l’arrivée de BepiColombo et de savoir quels sont les effets de ces altérations sur les propriétés spectrales des minéraux présents à la surface de la planète.