Master Sciences de la Terre et des Planètes, Environnement
Géophysique planétaire
Responsable : Anthony Mémin
Semestre : S3
Volume horaire présentiel : 60 h
Nombre d’ECTS : 6
Modalités de contrôle des connaissances : 3 CC
Intervenants : Anthony Mémin, Agnès Fienga, Gilles Métris, Clément Ganino, Christophe Matonti
Les objectifs d’enseignement :
- Savoir formaliser et construire des raisonnements scientifiques
- Acquérir et approfondir les notions et outils de la géodésie et géophysique planétaire
- Décrire et analyser des données de géodésie, géophysique et géologie planétaire pour caractériser les processus géophysiques
Programme détaillé :
• Introduction
o Moments d’inertie/angulaire – Rappels : harmoniques sphériques
o Systèmes de référence
o Observations géodésiques
• Champ de gravité
o Potentiel gravitationnel
o Perturbation du potentiel (Kaula)
o Mouvement képlérien, équations de Gauss et Lagrange
• Gravimétrie
o Problèmes aux limites
o Pesanteur normale
o Formule de Bruns
o Détermination du géoïde
o Gravimétrie spatiale
• Altimétrie
o Principe et missions
o Mesures
o Forme d’onde
• Lithosphère
o Champ de gravité et topographie des planètes telluriques et la Lune
o Compensation isostatique
o Flexure lithosphérique
• Déformation globale
o Rappels MMC description eulérienne/lagrangienne
o Équations de la gravito-viscoélasticité, résolution/Nombres de Love
o Rhéologies viscoélastiques
o Applications : déviation de la verticale, facteurs inclinométrique et gravimétrique, déformations de marée (élastiques), déformations de surcharge (glace, eau…), déformations des grands séismes
• Radio Science
o Principe
o Traitement et analyse des données
o Transpondeur
• Rotation
o Rotation d’une Terre rigide
o Rotation d’une Terre non rigide
o Modes normaux, fonctions de transit
• Marées
o Mécanisme des déformations des marées
o Contraintes sur la structure interne et dissipation dans les cas visco-élastiques
o Cas d’un satellite synchrone (système Terre-Lune)
• Modélisation
o Corps homogène, à 2 et 3 couches,
o Moment cinétique
o Equations de Liouville
• Fatigue thermique
o Fatigue thermique et formation des régolithes…
• Géologie planétaire
o Température de surface des objets du système solaire
o Atmosphère des planètes
o Activité des planètes du système solaire
o Caractérisation des surfaces planétaires
o Les météorites et leurs corps parents
• Petits corps
o Processus de déformation contrôlant leur activité/évolution et renseignant sur leur structure interne.
Prérequis pour cet enseignement
- Mathématiques (analyse, algèbre, fonctions spéciales - harmoniques sphériques, opérateurs différentiels, équations différentielles),
- Physiques (mécaniques, MMC, électromagnétisme, thermodynamique)