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Dynamique des satellites de glace avec une phase liquide
Europe, le plus petit satellite de Jupiter, a une surface jeune avec une pléthore de terrains uniques qui indiquent une activité endogène récente. Des modèles morphologiques et des observations spectrales suggèrent la présence d un océan interne ainsi que de poches d eau liquide peu profondes dans l...
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| Auteurs principaux : | , , , , , , , , |
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| Collectivités auteurs : | , , |
| Format : | Thèse ou mémoire |
| Langue : | anglais |
| Titre complet : | Dynamique des satellites de glace avec une phase liquide / Klara Kalousova; sous la direction de Ondřej Čadek ; co-directeurs Gaël Choblet, Gabriel Tobie |
| Publié : |
Nantes :
Université de Nantes
, 2015 |
| Description matérielle : | 1 vol. (211 p.) |
| Accès en ligne : |
Accès Nantes Université
|
| Note de thèse : | Thèse de doctorat : Sciences de la terre et de l univers : Nantes : 2015 |
| Disponibilité : | Publication autorisée par le jury |
| Sujets : |
| Résumé : | Europe, le plus petit satellite de Jupiter, a une surface jeune avec une pléthore de terrains uniques qui indiquent une activité endogène récente. Des modèles morphologiques et des observations spectrales suggèrent la présence d un océan interne ainsi que de poches d eau liquide peu profondes dans la coquille de glace extérieure. Cette présence d'eau dans un environnement chimiquement riche et d une source d'énergie à long terme assurée par chauffage de marée font d Europe l un des meilleurs candidats pour l'habitabilité, pour lesquels l'échange de matière entre la surface et l'océan est critique. Dans cette thèse, nous étudions la fusion interne de la coquille de glace et l'évolution ultérieure de l'eau en utilisant un formalisme biphasé développé pour ce contexte. Les résultats d'une étude paramétrique pour une coquille de glace tempérée indiquent que l'échelle de temps de transport de l'eau par écoulement poreux est régie par la perméabilité de la glace, tandis que la viscosité de la glace affecte la longueur d'onde de la solution. Nous considérons alors une couche de glace polythermique avec deux scénarios de fusion: (i) Dans le cas d un panache chaud chauffé par les marées, la fusion se produit principalement dans sa partie inférieure et toute l'eau est immédiatement transportée vers l'océan sous-jacent. (ii) Au contraire, des mouvements de cisaillement sur une faille décrochante activée par les marées peuvent induire une fusion superficielle (environ trois kilomètres sous la surface). Cette poche d'eau liquide peut rester gravitationnellement stable pendant au moins 600 milliers d années si la couche de glace sous-jacente n est pas chauffée par les marées solides. Jupiter's smallest moon Europa has a very young surface with a plethora of unique terrains that indicate recent endogenic activity. Morphological models and spectral observations suggest that it possesses an internal ocean as well as shallow pockets of liquid water within its outer ice shell. Presence of water in a chemically rich environment and a longterm energy source ensured by tidal heating, make Europa one of the best candidates for habitability, for which the material exchange between the surface and the ocean is critical. In this thesis, we investigate internal melting and subsequent meltwater evolution within Europa's ice shell by using a two-phase formalism developed for this context. Results of a parametric study for a temperate ice shell indicate that the time scale of water transport by porous flow is governed by the ice permeability, while the ice viscosity affects the solution wavelength. We then consider a polythermal ice shell with two melting scenarios: (i) In a tidally-heated convecting ice shell, melting occurs mainly in its lower half and all the meltwater is immediately transported to the underlying ocean. (ii) Contrarily, shear motions on a tidally-activated fault can induce melting as shallow as three kilometers below the surface. This meltwater pocket can remain gravitationally stable for at least 600 kyr if the underlying ice layer is not volumetrically heated. |
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| Variantes de titre : | Dynamics of icy satellites with a liquid phase |
| Notes : | Titre provenant de la page de titre du document électronique L'impression du document génère 211 p. Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'Ingénieur, Géosciences, Architecture (SPIGA) (Nantes) Autre(s) contribution(s) : Hana Čížková (Président du jury) ; Josef Málek , Olivier Grasset (Membre du jury) ; Yanick Ricard , Hauke Hussmann (Rapporteurs) |
| Configuration requise : | Un logiciel capable de lire un fichier au format pdf |
| Bibliographie : | Bibliogr. p.187-203 |