Mathilde KERVAZO

Doctorante

20200927 093906

Recherche : 

  • Dissipation de marée au sein du manteau d'Io. Io représente un archétype local de mondes exoplanétaires soumis à du chauffage de marée intense (potentielles implications pour des exoplanètes).
  • Influence de la fusion partielle sur la rhéologie des roches et sur le chauffage de marée dans les manteaux silicatés d'Io et d'Europe.
  • Détection des marées d’Io et de Vénus, en lien avec les projets des futures missions spatiales (IVO, EnVision, VERITAS).
  • Activité thermique du manteau d’Europe.

 

Projet  de thèse détaillé :

La présence d'un ocean en contact direct avec le manteau rocheux du satellite jovien Europe, mise en perspective avec la spectaculaire activité volcanique de son satellite voisin Io soulève la question de la presence de volcans sous-marins au niveau du plancher océanique d'Europe. Une telle activité volcanique a des implications majeures quant à l'habitabilité de l'ocean d'Europe. C'est pourquoi cette dernière représente une cible privilégiée des missions spatiales de la prochaine décennie (Europa Clipper, Juice). 

Le niveau d’activité endogène qui se produit au niveau du plancher océanique d'Europe aujourd’hui et dans le passé est conditionné par l'evolution thermique de son manteau rocheux. Contrôlée par l'efficacité du transfert de chaleur (convection/fusion) et par les sources de chaleur disponibles (chauffage radiogénique et dissipation de marée), l’evolution thermique du manteau d'Europe est couplée a son evolution orbitale par le biais de la résonance de Laplace avec Io et Ganymède. Cependant, les contraintes observationnelles disponibles quant a l'activité thermique du manteau de ces satellites sont limitées à Io. En effet, le flux de chaleur de surface d'Europe ainsi que l'accès a la repartition des volcans a la surface de son manteau, pouvant donner des indices sur la distribution de la dissipation de marée dans l'intérieur, ne sont pour le moment pas accessibles du fait de la présence de son hydrosphere superficielle. La caractérisation de l'activité thermique du manteau d'Europe passe de ce fait par la comprehension du mécanisme à l'origine du volcanisme induit par la dissipation de marée au sein du manteau d'Io, dépourvu d'hydrosphere superficielle et pour lequel des contraintes sont disponibles.

Au cours de son trajet autour de Jupiter, Io est soumise a des déformations périodiques crées par les fluctuations du potentiel de marée de la planète géante, en raison de l'excentricité du satellite. La réponse de ce dernier prend la forme d'une déformation interne et d'une dissipation. Une partie importante de l'énergie de la marée peut-être convertie en chaleur par frottement visqueux. A la période de forçage de la marée typique d'Io, les roches de son manteau se comportent comme un corps viscoélastique. Du fait de ce chauffage intense produit par dissipation de marée, une quantité importante de produit de fusion est attendue dans l'intérieur d’Io. La répartition spatiale de la production de chaleur de marée est fortement couplée aux propriétés rhéologiques de l'intérieur du corps, or la fusion partielle affecte ces derniers. Une description cohérente de la dissipation de marée dans une couche partiellement fondue repose ainsi sur la comprehension de la rhéologie des roches partiellement fondues terrestres, en l'absence de données in-situ.