Abstract FR:

Titan, le plus gros des satellites de saturne, est constitue de glaces et de silicates. La presence d'une atmosphere secondaire riche en ammoniaque et en methane comparable a l'atmosphere primitive de la terre et sa taille analogue a la lune en font un objet d'etude interessant en terme de planetologie comparee. Sa structure interne et son histoire ont ete etudiees en utilisant des modeles numeriques de convection thermique a coordonnees axisymetriques dans lesquels sont introduits les resultats experimentaux definissant le comportement des glaces melangees a de l'ammoniaque a haute pression et basse temperature. Les modeles numeriques utilisant une version particuliere du calcul multigrille adaptee aux coordonnees axisymetriques ont ete developpes au cours de ce travail. Une cellule hp-bt a enclumes de saphirs a ete mise au point au laboratoire pour etudier les diagrammes de phases des solutions ammoniaquees par microscopie optique et microscopie raman. Il a ainsi ete demontre qu'apres le premier milliard d'annees de son histoire, l'ocean primordial de titan issu de la fusion partielle lors de l'accretion a ete completement cristallise. Titan etait alors constitue d'un noyau de silicates et d'un manteau de glaces. Si l'effet des transitions de phases sur la convection mantellaire est neglige, la convection dans ces glaces a permis sans difficulte d'evacuer la chaleur issue du noyau silicate par desintegrations radioactives et la planete se refroidit donc regulierement depuis cette periode. Il existe cependant au niveau des points chauds des zones de fusion partielle qui pourraient etre responsables du degazage d'ammoniaque et de methane de la planete a l'origine de l'atmosphere actuelle