Academic literature on the topic 'Corps planétaires'

Résumé Cet article pose la question du nouveau statut de l'expérience du temps dans une société complexe à dimension planétaire. Le temps n'est plus seulement linéaire mais multiple, et pour les individus, la question se pose de savoir, d'une part, comment reconduire cette multiplicité à l'unité et, d'autre part, comment contenir ses décalages dans un parcours intégré. En particulier, la coupure entre temps internes et temps sociaux se fait plus aiguë et le temps du corps, des rythmes biologiques et émotionnels, ne s'intègre plus facilement aux cadences d'une société accélérée et fondée sur la raison instrumentale.

L'acidification et la désoxygénation des océans sont des conséquences des émissions anthropiques de CO2 qui restent largement méconnues du grand public. Cela s'explique par la complexité des processus physiques et chimiques mis en jeu. Communiquer sur ces enjeux nécessite d'utiliser un langage simple et psychologiquement efficace. Ici, je propose de revisiter la tradition philosophique ancienne qui conceptualise la Terre (macrocosme) comme étant une copie à grande échelle du corps humain (microcosme). Un système unique d'équations mathématiques existe permettant de calculer à la fois la composition chimique du corps humain et de l'océan, fournissant des bases solides à cette analogie. L'acidification et la désoxygénation des océans peuvent ainsi être expliquées comme étant le résultat d'une attaque d'asthme à l'échelle planétaire, fournissant aux communicateurs un outil qui introduit des processus océaniques complexes utilisant un vocabulaire accessible au grand public. Ocean acidification and deoxygenation are consequences of anthropogenic CO2 emissions that remain largely unknown to the general public. This is due to the complexity of the physical and chemical processes involved. Communicating these issues requires simple, psychologically effective language. I revisited the ancient philosophical tradition that conceptualizes the Earth (macrocosm) as a large-scale copy of the human body (microcosm). A unique system of mathematical equations exists that calculates the chemical composition of both the human body and the ocean, providing a solid foundation for this analogy. Ocean acidification and deoxygenation can thus be explained as the result of a planetary-scale asthma attack, providing communicators with a tool that introduces these complex oceanic processes using a vocabulary accessible to the general public.

Abstract With technological developments, distant Himalayan ice has largely replaced early scientific accounts that emerged from physical engagement. Ice became an abstraction that in contemporary accounts is commonly enmeshed in a climate change imaginary and aims to contribute to knowledge about something happening at the planetary level. This article proposes a shift in narrative scale, drawing on ethnographic research in the Indian Himalayas. It explores stories of entanglement in icy ecologies, portraying ice not as a mere abstraction but as a vital body. In these accounts, ice is at the centre of mundane and intimate encounters with climate change and its materiality induces a relationship between bodies (humans, non-humans) that transcends their ontological boundaries. Recognizing these experiences is a fundamental element in reimagining Himalayan ice, departing from technological limitations, and underscoring the consequences of ice melting within the context of climate change. Resume Avec les progrès technologiques, la construction à distance de la glace himalayenne en tant que formation épistémique a largement remplacé les premiers récits scientifiques issus d'un engagement physique et sensoriel. La glace est devenue une abstraction qui, dans les récits contemporains, est généralement imbriquée à l'imaginaire du changement climatique et vise à contribuer à la connaissance quant à un phénomène planétaire. Cet article propose un changement d’échelle dans les récits sur la glace himalayenne. S'appuyant sur des recherches ethnographiques menées dans l'Himalaya indien, il explore des récits d'enchevêtrement au sein d’écologies de glace. Dans ces récits, la glace n'est ni une abstraction ni un substrat passif, mais plutôt un corps vital : au centre de rencontres banales et intimes avec le changement climatique, sa matérialité induit une relation entre les corps (humains, non-humains) et transcende leurs frontières ontologiques. Prendre en compte le caractère dispersé de ces expériences offre la possibilité de cultiver un autre type d'imaginaire pour l'Himalaya et ses glaces, un imaginaire qui dépasse les limites imposées par les impératifs technologiques et qui est attentif aux conséquences de la fonte des glaces sous le changement climatique.

Le terme « culte à María Lionza » renvoie à un ensemble de pratiques rituelles consacrées à la déesse María Lionza et à d’autres esprits de son panthéon. Il est présent sur une grande partie du territoire vénézuélien, notamment dans la région de Yaracuy, au centre ouest du pays, sur la côte caribéenne et dans les grandes villes comme Caracas. La Montagne de Sorte, dans la région de Yaracuy, est le principal centre de pèlerinage des croyants. Bien qu’il soit originaire du Venezuela, le culte à María Lionza est également visible, avec quelques variantes, dans plusieurs autres pays de la région caribéenne et de l’Amérique du Sud, voire aux États-Unis et en Europe. L’origine de ce culte remonte à la conquête espagnole du Venezuela. Au fil des ans, les pratiques sacrées indiennes, les religions africaines apportées par les esclaves noirs ainsi que le catholicisme auraient fusionné donnant lieu à des manifestations religieuses nouvelles (Mintz et Price 1992 ; Andrews 2004). Dès la fin du XIXe siècle se seraient ajoutées à ces trois sources principales d’autres influences culturelles comme le spiritisme kardeciste et l’occultisme, entre autres (Pollack-Eltz 1972 ; Clarac de Briceño 1996 ; Barreto 1990). Cependant, et à la différence de cultes afro-américains comme la Santería Cubaine, le Candomblé ou le Voudou haïtien, le culte à María Lionza n’est pas, dès son origine, connecté aux communautés d’esclaves africains. Jusqu’au XXe siècle, ce culte contenait essentiellement des éléments d’origine catholique et indienne, notamment des images religieuses de saints ou des pratiques d’adoration d’éléments naturels comme des cascades ou des fleuves. A cette période-là, le culte était majoritairement répandu parmi la population métisse et rurale, et l’apport africain n’était que peu présent –la possession spirituelle ou l’usage de percussions, par exemple, étaient rares lors des cérémonies. Dans les années quarante, le culte devint urbain du fait de la migration massive de la population rurale vers les grandes villes suite au boom pétrolier (Coronil 1997). C’est dans ce nouveau contexte, et essentiellement sous l’influence de la santería cubaine, que le culte commence à subir un processus d’afroaméricanisation avec plus de recours aux possessions spirituelles, aux percussions et à une multiplication des entités surnaturelles. Aujourd’hui, le culte à María Lionza entretient de multiples connexions avec d’autres cultes afro-américains comme le Palo Mayombe, l’Umbanda et le spiritisme dominicain. L’incessant partage d’éléments entre ces pratiques oblige à les considérer toutes en termes de continuité et à adopter à leur égard une perspective d’analyse comparatiste. Enfin, quant aux liens du culte avec d’autres religions, force est de constater que l’immense majorité des Maríalionzeros (les pratiquants du culte) s’affirme catholique, paradoxalement à l’opposition historique de l’Église catholique à la pratique de ce culte. Les églises évangélistes, dont le nombre au Venezuela ne cesse de s’accroître, critiquent elles aussi le culte avec véhémence, l’accusant souvent d’être une œuvre du diable. Le culte à María Lionza englobe des rituels de guérison, divination, purification et initiation, dans lesquels les épisodes de possession sont fréquents. La transe est plus ou moins violente selon l’esprit qui « descend » et la façon de « travailler » de chaque médium ou materia (matière). Parfois la possession pousse le médium jusqu’à la blessure ou l’automutilation (Ferrándiz 2004). Cela dit, nombre de croyants rendent hommage aux divinités de manière très calme et discrète, sans inclure des épisodes de transe. A part María Lionza, ce culte compte des centaines d’esprits, nommés aussi entidades (entités) ou hermanos (frères). Ceux-ci correspondent aussi bien à des divinités n’ayant jamais eu une existence terrestre qu’à des personnages célèbres ou aux âmes de défunts. Ces esprits sont regroupés en différentes cortes (cours) ou ensembles de divinités présentant une affinité ethnique, sociale ou professionnelle. On retrouve ainsi la Corte Africana (Cour Africaine), la Corte Malandra (Cour des Délinquants) ou la Corte Militar (Cour Militaire), parmi bien d’autres. Les cortes, quant à elles, sont ordonnées suivant une logique pyramidale : celles ayant moins de pureté sont placées en bas du panthéon tandis que les plus pures ou dites « avec le plus de lumière » sont placées en haut, aux côtés de María Lionza et du Christ. S’ils réalisent de bonnes actions, les esprits en position basse peuvent gravir l’échelle du panthéon. Ce vaste panthéon spirituel peut être interprété comme un dispositif de réappropriation voire de subversion de l’histoire. Il est par exemple fréquent que les esprits d’anciens chefs indiens ayant lutté contre les Espagnols pendant la Conquête (les célèbres caciques) descendent dans le corps des médiums et racontent, en témoins directs, les faits survenus il y a 500 ans, donnant leur avis sur la situation politique actuelle et offrant des conseils à l’assistance. Le culte relie ainsi passé, présent et futur, vie et mort, mémoire collective et expérience individuelle. Le culte à María Lionza ne constitue une pratique ni unifiée ni cohérente. Chaque groupe de culte, nommé centro (centre), organise les rituels à sa manière et donne sa propre version de l’origine de la déesse. Les rivalités entre les centros sont fréquentes et parfois violentes. Non seulement pluriel, le culte à María Lionza est aussi dynamique et changeant. En effet, les pratiquants le transforment incessamment en y incorporant de nouvelles divinités (tel que l’ex-président Chávez) et de nouvelles techniques rituelles à travers notamment les technologies de communication. María Lionza, quant à elle, est une déesse imaginée et représentée de façons très différentes, voire apparemment contradictoires : on peut la voir indienne, blanche, métisse ou, plus rarement, noire, selon les mythes, légendes ainsi que les études à caractère historique retraçant son origine. Cela dit, deux versions iconographiques et littéraires de María Lionza sont particulièrement répandues : d’une part, celle où elle apparaît comme une femme indienne nue chevauchant un tapir et, d’autre part, celle où elle est représentée comme une femme métisse ou blanche, habillée comme une femme du XVIIe ou XVIIIe siècle, portant une couronne sur la tête et tenant une rose sur la poitrine (Canals 2010). María Lionza apparaît souvent accompagnée de Felipe le Noir (El Negro Felipe) et de l’Indien Guacaipuro (El Indio Gucaipuro). L’ensemble de ces trois figures, nommées les Trois Puissances (las Tres Potencias), a, pour les croyants, un double sens : d’un côté, il est l’expression divine du métissage de la population vénézuélienne à travers les représentants de ce que les Vénézuéliens appellent « les trois races » (las tres razas, c’est-à-dire indien, blanc et noir) qui ont constitué le réseau ethnique du pays, et, d’un autre côté, il représente le paradigme d’entente et de réconciliation historique entre ces trois sources culturelles. Bref, les Trois Puissances sont, en même temps et pour les croyants, le reflet de ce qu’est le Venezuela et l’exemple de ce qu’il devrait être. Les images religieuses ont une grande importance dans le culte (Canals 2011) et donnent lieu à une industrie ésotérique qui a acquis une échelle planétaire. Lors des cérémonies, les croyants se réunissent autour de l’autel, nommé aussi portal (portail) où se trouvent surtout des statuettes de divinités. Hormis ces icônes, le culte serait inconcevable sans un grand nombre d’objets ou produits à forte composante sensitive et symbolique. Parmi ceux-là, il faut distinguer les substances « naturelles » (tabac, rhum, miel) de celles composées dans les perfumerías ou boutiques ésotériques. Dans ces boutiques s’amoncellent des savons, flacons de parfum, crèmes, encens et nombre d’autres éléments fabriqués à des fins très précises liés à la vie quotidienne et arborant des noms suggestifs: Amarra Hombres (lotion de séduction « attrape-hommes » adressée aux femmes) ou Tumba Negocios (produit pour faire échouer les affaires de ses concurrents commerciaux). Cette industrie ésotérique joue un rôle économique important au Venezuela et ailleurs. En fait, le culte à María Lionza est, pour nombre de croyants, un moyen de survie. Les rituels de guérison, divination ou initiation sont souvent payants, sans arriver pour autant aux prix exorbitants pratiqués dans d’autres religions comme la Santería. Par ailleurs, le culte à María Lionza est très présent sur le net, aussi bien sur des sites ésotériques que sur des réseaux sociaux. Cette présence sur Internet joue un rôle décisif dans l’expansion et la réinvention du culte. Récemment, certains groupes de culte ont initié des démarches pour intégrer le culte au Patrimoine Immatériel de l’UNESCO. Cette volonté de reconnaissance institutionnelle constitue un changement par rapport à la dynamique historique du culte qui a maintenu vis-à-vis du pouvoir et de l’officialisme une position majoritairement d’opposition, bien que nombre de représentants politiques et de militaires aient été, depuis les années 1950, pratiquants du culte en secret (Taussig 1997)

Mon travail de thèse a porté sur la simulation numérique du comportement dynamique de poussières et de petits corps autour d’étoiles, appliqué à deux grands domaines de localisation : les disques de débris et les exozodis.Concernant les disques de débris, je me suis plus particulièrement intéressé aux arches mouvantes observées sur une période de 15 ans au sein du disque d’AU Mic. En supposant qu’elles proviennent toutes d’un corps parent unique et que les grains composant les arches ont la même dynamique que les arches elles-mêmes, j’ai montré que le corps parent doit être plus interne que la ceinture de planétésimaux (<25 UA) et qu’il peut être sur une orbite circulaire ou fixe par rapport à l’observateur. Afin d’expliquer la vitesse apparente des arches, il est nécessaire que les grains les composant soient submicrométriques pour être suffisamment sensibles à la pression du vent stellaire. Le champ magnétique à grande échelle de cette étoile est suffisant pour expliquer l’élévation verticale des arches, mais l’interaction des grains avec ce champ nécessite des études plus approfondies.D’autre part, j’ai développé un code numérique permettant de tester l’origine dynamique des poussières constituant les exozodis, en comparant les résultats de mes simulations aux observations. J‘ai montré que le scénario classique de migration par PR-drag de grains provenant d’une ceinture externe froide produit trop de flux dans le moyen infrarouge en regard du proche infrarouge, et cet effet n’est pas suffisamment contrebalancé par l’accumulation proche de la distance de sublimation. En revanche, le scénario cométaire, avec un apport de matière au plus près de l’étoile, permet de modérer le flux en moyen infrarouge. Les observations peuvent être reproduites avec une dizaine de comètes kilométriques autour de chaque étoile. Le code que j’ai conçu est capable d’appréhender de nombreux effets physiques, et il est possible de tester l’influence du DDE, de la pression du vent stellaire ou encore du champ magnétique.Par mon travail, j’ai montré que la prise en compte de la dynamique des grains de poussière permet de contraindre les propriétés physiques des grains, et j’ai développé des outils numériques adaptables à de nombreux cas de figures afin de pouvoir caractériser la diversité et la complexité de la poussière observée autour des étoiles
During my thesis, I numerically simulated the dynamical behaviour of dust and small grains around stars, applied to two ranges of stellar distance : debris disks and exozodis.Concerning debris disks, I focused on the fast moving arch-like structures observed over 15 years inside the disk of AU Mic. Supposing that they all come from a single parent body and that the dust composing the arches have the same dynamics, I showed that the parent body must be closer-in than the planetesimal belt (<25 au), on a circular orbit or static with respect to the observer. Grains must be submicronic in order to explain the apparent velocity of the arches, gained by means of stellar wind pressure. Large-scale magnetic field of the star is large enough to explain the vertical extent of the arches, but require further investigations.I also developped a numerical code in order to test the dynamical origin of dust composing exozodis, to compare its results to the observations. I showed that the classical PR-drag scenario involving grains drifting inward from a distant cold parent belt produce an excess flux in mid-infrared compared to the near-infrared, unbalanced by the pile-up. The cometary scenario, by producing dust very close to the star, emits less in mid-infrared. A ten of kilometric comets can reproduce the flux levels observed around all stars. This numerical code is also able to handle the DDE, the stellar wind pressure or the magnetic field.During my work, I showed that taking into account the dust dynamics can constrain the dust physical properties. I developped adaptative numerical tools that can handle the variety and complexity of dust observed around stars

Cette thèse expose des méthodes analytiques pour étudier la dynamique des corps soumis à leurs interactions gravitationnelles mutuelles. Ces méthodes sont motivées par l'étude des systèmes planétaires extrasolaires, mais peuvent aussi s'appliquer aux systèmes stellaires multiples, ou aux populations d'étoiles autour des objets compacts qui sont au centre des galaxies. L'accent est mis sur les modèles séculaires qui permettent une simplification des équations ainsi qu'une accélération considérable des temps de calcul. Ce facteur est critique lorsqu'il faut explorer un ensemble important de conditions initiales. Nous proposons tout d'abord un modèle semi-séculaire qui permet de traiter le cas d'un système où l'un des corps est beaucoup plus proche du corps central que les autres corps, et l'appliquons au système autour de mu Arae. Le formalisme vectoriel qui est utilisé dans le reste de la thèse est introduit. La deuxième partie de ce travail est consacrée à l'étude du problème à trois corps séculaire et quadripolaire. Déjà exploré par Ferrer et Osacar (1994), c'est un problème intégrable. Nous le reformulons d'une manière qui permet de le relier simplement aux deux cas particuliers restreints intérieur (Kozai, 1962) et extérieur (Palacian, 2006). Nous utilisons cette formulation simple pour expliquer les résultats de Vérrier et Evans (2009). La dernière partie de cette thèse s'intéresse à l'ajout d'interactions de marées dans des systèmes dominés par le mécanisme de Kozai. Ce modèle est applqiué au cas de HD 80606b, qui est la planète extrasolaire la plus excentrique qui ait été avec e=0. 93
The doctoral thesis presents analytical methods to study the dynamics of systems of bodies under their mutual gravitational interactions. It is motivated by the great diversity of properties and behaviors exhibited by extrasolar planetery systems. However, the methods which we present here can also apply in other contexts such as the study of multiple stellar systems or the study of stellar populations around compact objects in the galactic center. We widely use secular models because they allow a simplification in the equations as well as a considerable speed-up in numerical computations. This last aspect is critical when a large set of initial conditions must be explored. We first derive a semi-secular model which is adapted to the study of a system where one of the bodies is much closer to the central body than the other ones. This model is illustrated on the multi-planetary system around mu Arae. The vectorial formalism used throughout this doctoral work is also introduced. The second part of this thesis studies the quadripolar and secular three-body problem. Al ready explored by Ferrer and Osacar (1994), it is an integrable problem. We give a formulation of the problem which allows it to be very easily connected to its to extreme interior (Kozai, 1962) and exterior (Palacian, 2006) cases. We use this formulation to explain the results obtained by Verrier and Evans (2009). The last part of the thesis focuses on the addition of tidal interactions in systems dominated by Kozai's mechanism. We derive a model of this situation and apply it to the case of HD 80606b which is the most eccentric extrasolar planet discovered with an eccentricity of e=0. 93

Décrypter les mécanismes et cinétiques de croissance et dissolution des minéraux dans les liquides silicatés est indispensable à la compréhension des processus magmatiques fondamentaux. La migration transcristalline des inclusions magmatiques sous l'effet d'un gradient thermique permet de quantifier une loi cinétique de croissance et dissolution du minéral hôte dans des conditions proches de celles qui prévalent le plus souvent dans la nature. L'objectif principal de ce travail de thèse était : i) d'étudier l'effet de la composition du liquide piégé sur le processus de migration dans l'olivine et ii) d'exploiter systématiquement le processus de migration afin de quantifier les lois cinétiques pour d'autres couples minéral-liquide. Lorsqu'elles sont soumises à un gradient thermique, les inclusions siliceuses (SiO2 ≥ 60pds%) piégées dans les olivines mantelliques et les inclusions basaltiques piégées dans les clinopyroxènes volcaniques migrent à travers leur hôte en direction du point chaud de la zone de travail. La migration s'effectue à une vitesse constante et, dans les olivines, sans modification de la composition du liquide piégé ; les inclusions des clinopyroxènes subissent en revanche une rééquilibration chimique transitoire en début de migration. Les cavités, subsphériques avant la migration, évoluent vers la forme en cristal-négatif du minéral hôte en cours d'expérience. L'achèvement de l'évolution morphologique nécessite un temps caractéristique gouverné par la diffusion chimique dans le liquide. La bulle de gaz exsolvé dans les inclusions n'est pas entraînée dans la migration. Elle se sépare du liquide magmatique et donne naissance à une inclusion fluide isolée au sein du cristal hôte. Les résultats expérimentaux indiquent que la migration procède par dissolution du minéral hôte à l'avant et recristallisation à l'arrière de l'inclusion. La vitesse de migration est limitée par les mécanismes à l'interface cristal-liquide, non par la diffusion chimique. Les taux de croissance et dissolution de l'olivine et du clinopyroxène que nous obtenons sont respectivement trente et quinze fois inférieurs à ceux déterminés dans une étude antérieure à partir d'expériences de migration d'inclusions basaltiques dans des olivines volcaniques. Ils obéissent cependant à la même forme de loi cinétique, qui peut être aisément transposée à des environnements de cristallisation ou de fusion naturels, similaires ou de plus faible déséquilibre. Le taux de croissance et dissolution de l'olivine lors des migrations n'a pas de lien simple avec la composition du liquide piégé ; il est peut-être aussi en grande partie contrôlé par la densité de dislocations du cristal hôte. Le phénomène de migration n'a pas été observé dans le quartz et le plagioclase pour les durées d'expériences réalisées. Il est néanmoins probable que l'absence de migration lors des expériences ne soit qu'apparente. Notamment, la prédominance de liaisons de forte énergie dans la structure du quartz et du plagioclase est susceptible de rendre les processus interfaciaux, et donc aussi la dissolution, particulièrement lente. Au cours de ce travail de thèse, l'opportunité s'est présentée d'étudier les inclusions magmatiques piégées dans les cristaux d'olivine de la pallasite Brahin. En particulier, deux familles d'inclusions ont été identifiées. La première consiste en des plans d'inclusions secondaires contenant de nombreuses chromites et des assemblages à métal-sulfure et olivine phosphorée ; la seconde correspond à des inclusions isolées renfermant pour la plupart de la stanfieldite, une bulle de gaz et de l'olivine phosphorée. Les inclusions secondaires se seraient formées suite à un choc ayant eu lieu alors que l'assemblage minéralogique actuel de Brahin était déjà formé, ou en cours de formation. En revanche, les inclusions de stanfieldite témoigneraient d'un choc prépallasitique.

Nous avons étudié plusieurs aspects dynamiques et photométriques des disques planétaires et protoplanétaires perturbés. Dans la première partie, à l'aide de modèle numérique simple, nous avons étudié l'évolution thermodynamique d'un disque protoplanétaire composé de planétésimaux subissant des collisions physiques inélastiques, au voisinage d'un embryon de planète géante (15 masses terrestres). Dès l'apparition de l'embryon, un transfert de chaleur se met en place dans le disque, augmentant fortement les vitesses relatives dans ce dernier, sur une région s'étendant sur plusieurs unités astronomiques. L'évolution de ce mécanisme transitoire a été étudiée sur des temps longs (un million d'années) et pour une vaste gamme de masses du perturbateur. C'est un mécanisme générique qui pourrait avoir profondément affecté le processus de formation des planètes, aussi bien telluriques que géantes. Les conséquences sur la formation de la ceinture d'asteroides sont discutées, ainsi que l'effet possible de la fragmentation des planétésimaux, qui n'a pu être prise en compte dans le modèle numérique. La deuxieme partie de cette thèse est une étude photométrique de l'anneau F de saturne, qui est perturbé par ses deux satellites gardiens. En étudiant un ensemble de plus de 300 images prises au télescope CFH, nous avons mis en évidence la présence de structures allongées, dont l'origine est toujours mal connue. En combinant nos données et celles du télescope spatial, nous avons établi avec précision une nouvelle orbite de l'anneau F, a 14006060 km, soit plus faible de 150 km par rapport à celle déterminée en 1980-81. Ceci pourrait être le signe qu'une importante restructuration radiale de l'anneau F a dû avoir lieu entre 1980 et 1995.

Les effets de marée qui ont lieu au sein de certains corps du Système Solaire et probablement dans un grand nombre des planètes extrasolaires détectées jusqu’à présent associent la friction visqueuse produite par la déformation cyclique de leurs enveloppes internes et éventuellement externes (atmosphère et océans) à une modification de leurs paramètres orbitaux. La dissipation d’énergie de marée étant fortement dépendante de la rhéologie et donc de la température, il existe naturellement un couplage entre ces effets et les transferts de chaleur au sein des corps planétaires. Cette thèse a été dédiée à la construction d’un modèle numérique permettant de simuler de manière cohérente la convection thermique dans un manteau planétaire compressible, à viscosité variable et soumis à un chauffage de marée hétérogène, ainsi que l’évolution orbitale du corps. Les équations de conservation pour la dynamique du manteau sont traitées via une méthode en volumes finis dans la géométrie bidimensionnelle d’anneau sphérique ; cette dernière permet d’approximer des transferts thermiques tridimensionnels sphériques en gardant des temps de calcul raisonnables. En particulier, un solveur mécanique multigrille et un schéma à haute résolution pour l’advection de la chaleur ont été implémentés. La dissipation de marée qui influence l’évolution orbitale est ensuite évaluée via une solution semi-analytique dérivée au cours de ce travail. Deux applications préliminaires sont présentées pour examiner, d’une part, l’influence de la compressibilité dans le traitement du problème de convection couplée avec la dissipation de marée et, d’autre part, l’effet de ce couplage sur l’évolution orbitale
Tidal effects that occur in some objects of the Solar System, and probably in a great part of the extrasolar planets detected so far, associate the viscous friction induced by the periodic deformation of their internal, possibly external layers (atmosphere and oceans), to a change of their orbital parameters. Since tidal dissipation strongly depends on rheology, hence on temperature, there is a natural coupling between these effects and heat transfer inside planetary bodies. This thesis was devoted to the building of a numerical model that self-consistently simulates thermal convection in a compressible mantle with variable viscosity and subjected to heterogeneous tidal heating, and the orbital evolution of the body. Conservation equations for mantle dynamics are treated by a finite volume method based on the bi-dimensional spherical annulus geometry; this approach approximates three-dimensional heat transfer while keeping moderate computational time. In particular, a multigrid mechanical solver and a high resolution advection scheme for the heat equation were implemented. The dissipation of tidal energy, which influences orbital evolution, is then computed through a semi-analytical solution derived during this work. Two preliminary applications are presented to investigate, on one hand the influence of compressibility in the treatment of the convection problem coupled with tidal dissipation and, on the other hand the effect of this coupling on orbital evolution

Le présent travail a pour sujet les alliages métalliques dans les systèmes Fe-FeS et Fe-S-Si. Les liquides dans ces systèmes ont été étudiés en fonction de la pression, de la température et de la composition chimique afin de mieux comprendre leurs propriétés structurales et physiques. Ces résultats ont été directement appliqués à la problématique de la formation et de la composition des noyaux des corps planétaires. La réalisation d'un assemblage permettant de chauffer les échantillons à plus de 1300 K et 17 GPa à l'aide de la presse Paris Edimbourg a permis de conduire une analyse structurale poussée, par diffusion in situ des rayons X, du liquide eutectique dans le système Fe-FeS. Après avoir développé une méthode fine de traitement des données, nous avons pu mettre en évidence une augmentation de la compacité du liquide avec la pression. Nous avons également montré que la structure du liquide Fe-20%pds S à 17 GPa se rapproche de celle du liquide Fe-20%pds Si à2GPa, d'où la fermeture du fossé de miscibilité Fe-S-Si à haute pression. L'évolution structurale du liquide eutectique Fe-FeS pourrait avoir une implication directe sur l'extrapolation des vitesses sismiques aux pressions du noyau terrestre. L'utilisation d'une cellule à enclumes de diamants chauffée au laser des deux côtés couplées aux rayons X a permis d'étudier le diagramme de phase Fe-FeS à 70 GPa. A ces pressions, la structure du liquide montre de fortes similitudes avec un alliage de type hexagonal compact. L'effet destructurateur du S sur la structure du fer liquide semble ainsi s'atténuer à haute pression. L'étude des liquides immiscibles dans le système Fe-S-Si par diffusion in situ des rayons X a permis de mettre en évidence une importante différence structurale entre les deux liquides. Une détermination expérimentale du fossé de miscibilité Fe-S-Si en pression et en température a été effectuée sur des échantillons trempés à l'aide d'une technique novatrice d'analyse des cartes de compositions chimiques élémentaires. Un modèle thermodynamique prédictif a également été développé afin de déterminer l'évolution de ce système à haute température

En 1977, A. N. Nekhorochev a montré que les solutions d'un système hamiltonien presque intégrable restent stables sur un temps qui est exponentiellement grand par rapport à l'inverse de la taille de la perturbation. Récemment, P. Lochak a obtenu un théorème du même type qui est essentiellement optimal. Sa démonstration, qui diffère énormément de celles qui existent, permet d'obtenir un théorème de stabilité globale semblable a celui de Nekhorochev, mais aussi des résultats améliorés au voisinage des résonances. J'ai appliqué les théorèmes de Lochak dans le cas du problème planétaire à n corps. Pour cela, il est nécessaire de déterminer, avec précision, un domaine d'analyticité complexe pour le hamiltonien du problème planétaire, ceci donne un bon cadre mathématique pour appliquer les méthodes de perturbation au problème planétaire. Enfin, les seuils d'application théorèmes obtenus ici sont considérablement plus élevés que ceux nécessaires pour appliquer les résultats analytiques antérieurs sur le même problème

Le but de ce travail est d'obtenir des résultats globaux portant sur la nature des mouvements dans le problème planétaire des trois corps (une étoile et deux planètes). L’étude de la stabilité d'un tel système est abordée suivant deux aspects distincts et complémentaires. Le premier, de nature théorique, se fonde sur une application de la théorie KAM. Après une construction totalement analytique du hamiltonien séculaire obtenue à l'aide d'un manipulateur algébrique, l'application du théorème d'Arnold élaboré en 1963 permet de montrer que presque toutes les conditions initiales conduisent à des trajectoires quasi-périodiques. Ce résultat de stabilité est valable pour des inclinaisons inferieures à un degré et de très faibles masses et excentricités planétaires. Le deuxième aspect de l'étude porte sur la description de la dynamique séculaire des couples planétaires du type Jupiter-Saturne (de masses trop élevées pour être redevables du résultat précèdent). Des méthodes numériques, telle l'analyse en fréquence, montrent que la majeure partie des trajectoires est voisine d'orbites quasi-périodiques, et ce sur un temps comparable à l’âge du système solaire. Une analyse fine (estimation du taux de diffusion) met en évidence que, même au voisinage des résonances séculaires, un tel problème reste très stable. Ainsi il semble qu'en dehors des résonances en moyen-mouvement (qui peuvent nuire considérablement à leur stabilité), les trajectoires de tels systèmes se comportent de manière fortement régulière sur une très longue échelle de temps.

Les éléments volatils comme l’hydrogène et l’azote contrôlent l'évolution des corps planétaires et de leurs atmosphères, et sont des éléments essentiels au développement de la vie sur Terre. Néanmoins, l'origine des éléments volatils et la chronologie de leur accrétion par les planètes telluriques formées au sein du système solaire interne restent un sujet de débat et de controverse en sciences planétaires. Pour répondre à ces questions, les rapports isotopiques de l'hydrogène (D/H) et de l'azote (15N/14N) sont des outils puissants pour tracer l'origine (solaire, chondritique ou cométaire) des éléments volatils piégés par les planètes telluriques. Pour contraindre l’origine(s) des éléments volatils piégés par les planètes rocheuses, nous avons donc mesuré les teneurs et les compositions isotopiques de l’hydrogène et de l’azote par microsonde ionique (LGSIMS) dans des achondrites (angrites, météorites maritennes et aubrites) qui proviennent d’astéroïdes différenciés ou de planètes qui sont considérés s’être formés dans le système solaire interne. Ces météorites conservent un enregistrement des étapes initiales de la formation de leurs corps parents et peuvent imposer des contraintes quant à l’évolution précoce des éléments volatils planétaires. L'analyse in-situ par SIMS est une technique quasi-non-destructive, qui permet de mesurer la teneur et la composition isotopique des éléments volatils de différentes phases dans des échantillons terrestres, extraterrestres et synthétiques. Le développement récent du protocole d'analyse de l'azote dans les échantillons silicatés par sonde ionique nous permet de caractériser des objets de la taille d’une dizaine de microns, tels que des inclusions vitreuses. Au cours de cette thèse, les éléments volatils ont été mesurés dans des inclusions magmatiques piégées dans des minéraux et dans les verres interstitiels. Bien que l’analyse de l’azote dans des aubrites n’a pas pu aboutir, les analyses réalisées sur des météorites martiennes et des angrites ont permis de mettre en évidence la présence de quantité importante d’eau et d’azote au sein de ces météorites et de leurs corps parent. En particulier, l’étude des angrites et plus précisément de la météorite D’Orbigny nous a permis de mettre en évidence la présence d’eau et d’azote ayant des compositions isotopiques similaires à celles des météorites primitives formées dans le système solaire externe (i.e., chondrites carbonées de type CM). Ces résultats impliquent que ces éléments volatils étaient présents ~4 millions d’années après la formation des CAIs (i.e., premiers solides à se former dans le système solaire) dans le système solaire interne et ont pu être piégés par les planètes telluriques lors de leur formation. De plus, l’analyses des météorites martiennes et plus particulièrement de Chassigny a révélé la présence d’azote ayant une composition isotopique enrichie en 15N comparée aux chondrites à enstatite et aux diamants terr estres qui sont supposés représenter la valeur la plus primitive de l’azote sur Terre
Volatile elements such as hydrogen and nitrogen control the evolution of planetary bodies and their atmospheres, and are essential elements for the development of life on Earth. Nevertheless, the origin of volatile elements and the timing of their accretion by terrestrial planets formed in the inner solar system remains a subject of debate and controversy in planetary science. To answer these questions, the isotopic ratios of hydrogen (D/H) and nitrogen (15N/14N) are powerful tools to trace the origin (solar, chondritic or cometary) of volatile elements trapped in planetary bodies. Therefore, to constrain the source(s) of volatile elements trapped in rocky planets, we analyzed hydrogen and nitrogen contents and isotopic compositions by ion microprobe (LGSIMS) in achondrites that originate from asteroids or from planets that are assumed to have formed in the inner solar system. These meteorites preserve a record of the initial stages of the formation of their parent bodies and can constrain the early evolution of planetary volatile elements. In-situ analysis by SIMS is a quasi-non-destructive technique, which permits to measure the abundance and the isotopic composition of volatile elements of different phases in terrestrial, extraterrestrial and synthetic samples. The recent development of the protocol of nitrogen analysis in silicate samples by ion probe allows us to target tens of micron- sized objects (i.e., glassy melt inclusions). Volatile elements were measured in melt inclusions trapped in minerals and in interstitial glasses. Although the analysis of nitrogen in aubrites was unsuccessful, the analysis performed on Martian meteorites and angrites revealed the presence of a large amount of water and nitrogen within these meteorites. In particular, the study of angrites and more precisely the meteorite D'Orbigny allowed us to highlight the presence of water and nitrogen having isotopic composition similar to those of the primitive meteorites formed in the outer solar system (i.e., CM-like carbonaceous chondrites). These results imply that these volatile elements must have been present in the inner solar system within the first ~4 Ma after CAI formation (i.e., the first solids to form in the solar system) and may have been trapped by the terrestrial planets during their formation. Furthermore, the analysis of Martian meteorites and more particularly of Chassigny revealed the presence of nitrogen with an isotopic composition enriched in 15N compared to enstatite chondrites and terrestrial diamonds which are believed to record the most primitive value of nitrogen on Earth

Ce chapitre présente les différents types d’interactions du vent solaire avec les objets du Système solaire. Il décrit d’abord les milieux en interaction avec, d’une part, le plasma interplanétaire issu de l’expansion de la couronne solaire et, d’autre part, les caractéristiques physiques pertinentes des objets rencontrés (atmosphères planétaires, champ magnétique intrinsèque). Il détaille ensuite la nature des interactions possibles et la physique des magnétosphères planétaires, incluant leurs émissions aurorales.