Soutenance de Thèse : Alizée Amsler

• Christophe SOTIN (Nantes Université) – Rapporteur
• François LEBLANC (LATMOS, Paris) – Rapporteur
• Emmanuel LELLOUCH (LIRA, Observatoire de Paris) – Président
• Vincent HUE (LAM, AMU) – Examinateur
• Frank POSTBERG (Freie Universität Berlin) – Examinateur
• Audrey VORBURGER (Bern University) – Examinatrice
• Olivier MOUSIS (LAM, AMU) – Directeur de thèse
• Alexis BOUQUET (PIIM, AMU) – Co-directeur de thèse

Résumé de la thèse :

Depuis la découverte des premières lunes de glace par Galilée en 1610, ces corps ne cessent de susciter des interrogations quant à leur composition, leur processus de formation et leur évolution. De nombreuses observations et mesures réalisées ces dernières décennies grâce aux télescopes et missions spatiales, ont permis de mettre en évidence les nombreuses caractéristiques uniques, et parfois inattendues, de ces lunes de glace. Parmi celle-ci, Europe, Ganymède, Callisto, Titan et Encelade interrogent par leurs spécificités, mais aussi par la potentielle présence d’un océan sous leur croûte glacée. La présence d’un tel océan soulève la question de leur possible habitabilité, surtout pour Europe et Encelade dont l’océan est en contact avec leur manteau rocheux.
Le système de Jupiter, actuellement étudié par la sonde JUNO, sera intensément exploré au cours de la prochaine décennie par les missions ESA/JUICE et NASA/Europa Clipper respectivement lancées en 2023 et 2024. Les futures données acquises par ces missions permettront un bond en avant majeur dans notre compréhension de leurs conditions de formation et de leur habitabilité potentielle, sous la réserve d’interpréter correctement ces données en termes de processus physiques et chimiques survenus au cours de l’évolution des lunes.

Dans ce contexte, cette thèse vise à évaluer comment les processus opérant après l’accrétion ont affecté la nature et la distribution des espèces volatiles présentes dans les hydrosphères des lunes de glace. Elle se concentre plus particulièrement sur la phase primordiale des lunes, appelée  phase d’«océan ouvert», qui précède la formation de la croûte de glace au-dessus de l’océan. Trois processus sont pris en compte dans la modélisation de la composition de l’hydrosphère primordiale : l’équilibre entre l’océan et l’atmosphère primordiale, la formation de clathrates et les interactions eau-roche.  Deux études ont été menées au cours de cette thèse. La première se focalise sur Europe, et l’influence des différents volatiles accrétés sur la composition de son hydrosphère primordiale. La seconde porte sur Titan et examine comment la formation de clathrate durant sa phase primordiale pourrait expliquer l’absence de gaz rares dans son atmosphère actuelle.

Les résultats de cette thèse visent à fournir des informations clés pour faciliter l’interprétation des données des futures missions Europa-Clipper et JUICE, notamment en ce qui concerne la composition de l’océan. Ces mesures, attendues notamment grâce aux spectromètres de masse JUICE/NIM et Clipper/MASPEX, permettront de mieux contraindre les scénarios de formation d’Europe et les processus clés impliqués dans son évolution.