The compositional variation of small bodies accross the solar system
La variation compositionnelle des petits corps à travers le système solaire
Résumé
Small bodies hold keys to our understanding of the Solar System. By studying these populations we seek the information on the conditions and structure of the primordial and current Solar System, its evolution, and the formation process of the planets. Constraining the surface compisition of small bodies provides us with the ingredients and proportions for this cosmic recipe. I present a taxonomy of visible and near-infrared spectral data based on 371 asteroid spectra. I analyze the photometric colors of 23 Transneptunian Objects and Centaurs, nine of which have never been previously observed, and assign them taxonomic classifications. Futhermore, I interpret the surface composition of three outer Solar System small bodies, Jupiter-coupled object (52872) Okyrhoe, and TNOs (90482) Orcus and (73480) 2002 PN34, by modeling spectroscopic measurements in the visible and near-infrared wavelenght ranges. The spectra reveal varying amounts of H2O ice among these bodies. I present a search for solid ethane, C2H6, on the surfaces of Pluto and Triton, based on near- infrared spectral observations. I model each surface using a radiative transfer model based on Hapke theory (Hapke 1993) with three basic models : without ethane, with pure ethane, and with ethane diluted in nitrogen. While the presence of less than a few percent of ethane cannot be excluded on both bodies, there is no strong detection on either. Finally, I review the current knowledge of the compositional distribution of material in our Solar System, providing the global view of small bodies. I briefly compare the general structure of our Solar System to other imaged debris.
Les petits corps sont des clés pour comprendre notre système solaire. L'étude de cette population nous donne en effet accès aux informations sur l'état et sur la structure du système solaire primordial et du système solaire actuel, ainsi que sur son évolution et sur les processus de formation des planètes. Connaître la composition de surface des petits corps nous fournit des ingrédients et des proportions pour cette recette cosmique. Je présente une classification (taxonomie) dans les longeurs d'ondes du visible et du proche infrarouge (de 0.4 à 2.4 µm), basée sur les données spectrales de 371 astéroïdes. J'analyse les couleurs photométriques des 23 objets trans-neptuniens (OTN) et Centaures, parmi lesquels neuf n'avaient jamais été observés précédemment, et je leur assigne une classe taxinomique. De plus, j'interprète la composition de surfaces de trois petits corps du système solaire externe, l'objet couplé avec Jupiter (52872) Okyrhoe et les OTNs (90482) Orcus et (73480) 2002 PN34 en modélidant des mesures spectroscopiques dans les gammes du visible et du proche infrarouge. Ensuite, je présente une recherche de l'éthane solide, C2H6, sur les surfaces de Pluton et de Triton. Je modélise chaque surface en utilisant un modèle de transfert radiatif fondé sur la théorie de Hapke (Hapke, 1993) de trois manières : sans éthane, avec de l'éthane pur, et avec de l'éthane dilué dans de l'azote. La présence de moins de quelques pourcents d'éthane sur chaque corps ne permet pas d'exclure ce composant de Triton et Pluton, cependant il n'y a pas non plus de forte détection. Finalement, je reconsidère la connaissance actuelle de la distribution compositionnelle des matériaux de notre système solaire en fournissant une vue globale des petits corps. Je compare brièvement la structure générale de notre système solaire aux autres disques d'accrétion.
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