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Soutenance de thèse: Marine Joulaud

Marine Joulaud (LGL-TPE, Université Claude Bernard) soutiendra sa thèse, intitulée « Caractérisation multi-échelle des régolithes de la Lune et Mercure par imagerie et modélisation numérique » qui aura lieu le Jeudi 17 Avril 2025 à 14h en Amphithéâtre MARIE-CURIE, sur le campus de la Doua à Lyon 1 (1 rue J.B. LAMARCK 69100 Villeurbanne).

Le régolithe est la couche non cohésive formée de divers matériaux rocheux, présent sur la surface de la plupart des corps planétaires du système solaire, subissant des impacts et divers procédés d’altérations. En l’absence d’atmosphère, les surfaces de la Lune et de Mercure sont couvertes par plusieurs mètres de cette couche granulaire peu cohésive, rendant le socle rocheux largement inaccessible. Ainsi, le régolithe est la principale fenêtre d’observation de ces deux corps sans atmosphère. Cette thèse, divisée en trois parties, analyse les propriétés physiques des régolithes lunaire et herméen en combinant des données de télédétection à haute résolution avec des modèles numériques. Premièrement, une analyse quantitative est réalisée sur l’épaisseur du régolithe et la densité de blocs rocheux sur les sites d’alunissage pressentis pour l’Emirates Lunar Mission. Deuxièmement, une analyse similaire est menée sur l’épaisseur de régolithe dans la région de Borealis Planitia sur Mercure, accompagnée d’une étude qualitative de la présence de blocs rocheux. Troisièmement, des simulations numériques en deux dimensions sont réalisées avec des méthodes aux éléments discrets. Ces simulations reproduisent des impacts dans une cible à deux couches (régolithe recouvrant un socle rocheux) afin de contraindre l’influence de l’épaisseur du régolithe sur la morphologie du cratère final. À la fois sur la Lune et sur Mercure, la morphologie des petits cratères montre qu’aucune corrélation ne peut être établie entre l’épaisseur du régolithe et l’âge des surfaces étudiées. Les différences d’épaisseurs du régolithe observées pourraient être liées aux propriétés du socle sous-jacent. Les simulations 2D démontrent que la fragmentation du socle, qui est associée à la production de régolithe, diminue jusqu’à devenir nulle à un certain seuil critique d’épaisseur de régolithe. Une fois ce seuil atteint, le socle rocheux cesse d’être fragmenté. Un modèle théorique de l’évolution du régolithe est établi, suggérant que l’épaisseur de celui-ci augmente jusqu’à ce qu’une épaisseur critique soit atteinte, seuil à partir duquel le régolithe protège le socle de la fragmentation due aux futurs impacts. Dû à un flux d’impact trop faible et/ou une couche de régolithe trop épaisse, la production de ce dernier est actuellement stoppée sur la Lune et sur Mercure.

Le jury sera constitué de:

  • Cathy QUANTIN-NATAF, Professeure, LGL-TPE/UCBL1, examinatrice
  • David BARRATOUX, Directeur de recherche, Institut de Recherche pour le Développement, rapporteur
  • Sylvain BOULEY, Professeur, Université Paris-Saclay, rapporteur
  • Laëtitia LE DEIT, Maître de conférences, LPG/Université de Nantes, examinatrice
  • Christian WÖHLER, Professeur, TU Dortmund University, examinateur
  • Pascal ALLEMAND, Professeur des universités, LGL-TPE/UCBL1, directeur de thèse
  • Jessica FLAHAUT, Chargée de recherche, CRPG/CNRS/Université de Lorraine, co-encadrante de thèse
  • Evelyn FÜRI, Directrice de recherche, CRPG/CNRS/Université de Lorraine, co-encadrante de thèse
  • Vincent LANGLOIS, Maître de conférences, LGL-TPE/UCBL1, invité/co-encadrant de thèse
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Soutenance de thèse : Alexandra Le Contellec

Alexandra Le Contellec (LGL-TPE, ENS de Lyon) soutiendra sa thèse, intitulée « Post-impact volcanic modification of craters on terrestrial planets » qui aura lieu le Jeudi 5 Décembre 2024 à 14h en salle des thèses à l’ENS Monod.

Sur les corps telluriques tels que Mars, Vénus ou la Lune, des traces d’activités volcaniques passées ou récentes sont visibles. Ces témoins du volcanisme sont très souvent associés aux cratères d’impact. Sur chacun de ces corps, l’altération des cratères par le volcanisme se manifeste cependant de façons différentes : les observations radar de la surface de Vénus indiquent que de nombreux cratères sont partiellement remplis, de l’intérieur, par du magma. Sur Mars et la Lune, de nombreux cratères présentent des sols surélevés et fracturés, sans pour autant présenter de traces d’éruptions volcaniques ; ils seraient le siège d’intrusions magmatiques endogènes à faible profondeur. Dans le cadre de cette thèse, nous nous intéressons à ces modifications post-impact des cratères par le volcanisme, et cherchons à expliquer leur variété sur les différentes planètes étudiées. A partir d’observations de cratères non altérés, nous reconstruisons la topographie typique d’un cratère pour chacun des corps étudiés et calculons le champ de contraintes engendré par la topographie d’un cratère. Ces champs sont ensuite utilisés dans des simulations de propagation de dykes magmatiques au sein des croûtes planétaires afin d’étudier les conséquences de la présence de cratères sur l’ascension du magma vers la surface. Il a été démontré que la perturbation générée par un cratère aide à la remontée de magma plus dense que la croûte, qui d’ordinaire resterait stocké en profondeur. Nous montrons ici que les différences de modification post-formation des cratères sur les planètes étudiées et résultant de ce phénomène s’expliquent par une déviation du dyke plus importante sur la Lune et Mars, allant jusqu’à l’horizontalisation de celui-ci sous le cratère. Sur Vénus, la déviation sera plus faible et permet au magma d’atteindre la surface uniquement à l’intérieur du cratère. Cela nous permet aussi placer des contraintes sur les propriétés de la croûte et du magma qui sont favorables à ces observations.

Le jury sera constitué de:

  • Hélène Massol, Maître de Conférence GEOPS-Université Paris-Saclay, Rapportrice
  • Valérie Cayol, Directrice de Recherche LMV-Université de Clermont-Ferrand, Rapportrice
  • Susan Conway, Directrice de Recherche LPG- Nantes Université, Examinatrice
  • Francesco Maccaferri, Chercheur INGV Bologna, Examinateur
  • Virginie Pinel, Directrice de Recherche IsTerre-Université Savoie Mont-Blanc, Examinatrice
  • Samuel Angiboust, Professeur LGL-TPE-ENS de Lyon, Examinateur
  • Chloé Michaut, Professeure  LGL-TPE-ENS de Lyon, Directrice de thèse

Un lien pour assister à la soutenance en visioconférence sera ajouté quelques jours avant la soutenance. Un pot de thèse suivra la soutenance et se déroulera dans la salle conviviale du bâtiment M8 (2ème étage).