thesis

Reflectivite et transmission des anneaux a et b de saturne : effets de la distribution des tailles et nature physico-chimique des particules des anneaux

Defense date:

Jan. 1, 1998

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Institution:

Toulouse 3

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De juillet 1982 a fevrier 1985, douze spectres des anneaux a et b ont ete obtenus par le satellite iue. Les donnees, completees par celles du spectrometre uvs de voyager 2, ont permis de couvrir le domaine uv de 500 a 3000 a, mettant ainsi en evidence une formidable absorption entre 1650 et 1700 a. L'analyse de ce spectre a conduit a la construction d'un modele complet de diffusion de la lumiere solaire par les anneaux. Le probleme du transfert radiatif est resolu numeriquement par la methode multicouche. Nous avons pu valider cet outil avec, outre les donnees existantes, des observations inedites des anneaux en transmission grace auxquelles nous en avons deduites des valeurs de la profondeur optique. Seules des particules de grande taille fortement retrodiffusantes permettent d'expliquer les mesures en reflectance et en transmission. Nous avons montre qu'il etait impossible de concilier l'ensemble des observations sans prendre en compte a la fois la structure de surface des particules et leur structure interne. Nous avons donc modelise les caracteristiques de diffusion de particules de grande taille par le calcul de la reflectivite de la microstructure presente a la surface. Nous avons correle la position du mur d'absorption uv avec la taille de la microstructure et mis en evidence d'autres domaines spectraux ayant des comportements similaires. Les proprietes des anneaux sont respectees pour une microstructure de taille caracteristique inferieure a 10 m. Ce type de particule etant difficile a obtenir dans le contexte collisionnel des anneaux, nous avons fabrique des agregats de particules qui respectent une distribution en loi de puissance a toutes les echelles de construction. Nous avons calcule le cheminement du rayonnement au travers de ces edifices complexes et calcule l'albedo des particules et leurs fonctions de phases. De telles particules permettent d'obtenir les proprietes voulues mais doivent s'appuyer sur des etudes microphysiques en laboratoire.