Short-period effects in the rotation of Mercury

Résumé

Dans le cadre de la mission spatiale BepiColombo, un modèle très précis de la rotation de Mercure est requis. Dans cette thèse, nous étudions les différentes causes affectant la rotation de la planète sur une période allant de quelques jours à plusieurs dizaines d’années. Dans la première partie de ce travail, nous décrivons le modèle d’une planète constituée d’un manteau ellipsoïdal et d’un noyau liquide sphérique (sans interaction), et sans perturbation planétaire. Nous déduisons la valeur des librations en longitude et en latitude ainsi que le mouvement du pôle de Mercure. Dans la deuxième partie, nous étudions les effets des perturbations planétaires indirectes sur la rotation. Nous mettons en évidence plusieurs résonances potentielles susceptibles de faire exploser les librations en longitude et en latitude. Dans la troisième partie, nous analysons les interactions entre noyau et manteau en prenant comme hypothèse que le noyau est une cavité ellipsoïdale. Nous montrons qu’une résonance additionnelle joue un rôle majeur dans ce cas et que les observations de la rotation du manteau peuvent nous donner des informations sur la taille du noyau, mais pas sur sa forme. Enfin, nous étudions de manière plus théorique une résonance entre une période fondamentale du système et la période orbitale de Jupiter, augmentant l’influence de Jupiter sur la rotation. Tous les résultats ont été obtenus de manière analytique en utilisant une étude hamiltonienne du problème et une méthode de perturbations par transformée de Lie, et ont ensuite été vérifiés par intégration numérique et analyse en fréquence.

la date de réponse	21 juin 2010
langue originale	Anglais
L'institution diplômante	Universite de Namur
Superviseur	Anne Lemaitre (Promoteur), Timoteo Carletti (Jury), Guy Terwagne (Président), Véronique Dehant (Jury) & Andrea Milani (Promoteur)