Proposition de Sujet de Thèse pour Contrat Doctoral UCA

Ecole Doctorale Sciences Fondamentales et Appliquées
Université Côte d'Azur
UFR Sciences
Proposition de Sujet de Thèse pour Contrat Doctoral UCA
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Titre de la thèse
La composition des astéroïdes les plus anciens révélée par Gaia et OSIRIS-REx
Thesis Title
Understanding the composition of the most ancient asteroids with Gaia and OSIRIS-REx
Directeur de Thèse (HDR ou assimilé)
Nom : Delbo
Prénom : Marco
Téléphone : [phone]
Courriel : [email protected]
Laboratoire d'accueil
LAGRANGE
Co-directeur
Nom : Tanga
Prénom : Paolo
HDR : Oui
Unité de recherche : Laboratoire Lagrange
Téléphone : [phone]
Courriel : [email protected]
Domaine Scientifique
DS3 - Sciences de la Terre et de l'Univers, Espace

Ecole Doctorale Sciences Fondamentales et Appliquées
Université Côte d'Azur
UFR Sciences
Description du sujet
Ce projet de thèse doctorale est lié aux missions spatiales Gaia et OSIRIS-REx. Gaia,
mission charnière de l'ESA, es en train d’effectuer des mesures astrométriques et
spectroscopiques de plus d'un milliard de sources astronomiques, grâce à un satellite
placé au point lagrangien L2. OSIRIS-REx est une des missions phare de la NASA, lancée
l’année dernière et actuellement en vol vers l'astéroïde Bennu, dont le spectre indique la
présence de matière organique et primordiale. Elle se posera sur ce dernier, pour
collecter des échantillons et les transporter sur terre.
Le but de cette thèse est de caractériser la composition d’astéroïdes, découverts par notre
laboratoire, pouvant appartenir aux familles les plus primitives du Système Solaire. Le
candidat utilisera les données d'archives et obtiendra des nouvelles observations
spectroscopiques et spectro-photométriques en utilisant notre télescope de 1m de
diamètre, situé à l'observatoire de Calern (FR) ainsi que d'autres télescopes, tels que le
IRTF de la NASA, localisé au sommet du Mauna Kea aux isles d’Hawaï. Le candidat
travaillera aussi à la validation de la spectroscopie d'astéroïdes Gaia, qui fournira les
données spectroscopiques de plus de 100,000 astéroïdes, dans les longueurs d'ondes de la
lumière visible. Une relevée spectroscopique de telle importance sur les compositions
d'astéroïdes n'a jamais été effectuée auparavant.
Autre but de ce travail de recherche est d’identifier, parmi les astéroïdes, les possibles
planétésimaux (les briques qui ont formé les planètes il y a 4.5 milliards d'années) ayant
survécu à l'environnement collisionnel de la Ceinture Principale. En prenant partie à ces
études, le candidat aidera donc à comprendre l'origine de Bennu à partir de sa famille
d’origine, ce qui nous permettra de contextualiser l'échantillon retourné par OSIRS-Rex.
Ce projet de doctorat contribuera également à l'un des défis les plus importants des
sciences planétaires: comprendre comment, et à partir de quels matériaux, les planètes du
Système Solaire se sont formées. Après de nombreuses années et difficultés, des nouvelles
théories semblent prometteuses, sans toutefois permettre de déterminer la distribution de
tailles et composition des planétésimaux. Le projet de doctorat proposé permettra
d’affiner ces théories, en étudiant les astéroïdes les plus primordiaux - les objets
survivants de la population initiale.
Description of the thesis
This PhD project is related to ESA’s space mission Gaia and NASA’s space mission
OSIRIS-REx. Gaia is the cornerstone mission of ESA that is currently in space to measure
the positions and spectra of more than one billion sources throughout the entire sky.
OSIRIS-REx is NASA’s New Frontiers and flagship mission currently flying to the asteroid
Bennu, supposedly rich in organics and pristine materials. OSIRIS-REx will return to Earth
with a sample of this asteroid.
This PhD project is about to characterise the composition of asteroids that we have
discovered to belong to very old and previously undetected asteroid families. The
candidate will make use of archival data and will obtain new spectroscopic and
spectrophotometric observations using our 1m telescope at the Calern observatory (FR) as
well as other world class telescopes, such as the NASA IRTF on top of Mauna Kea Hawaii.
The PhD candidate will also spend time in the validation of Gaia asteroid spectroscopy.
Gaia is going to provide for the first time spectroscopic data of more than 100,000

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asteroids in the visible wavelengths. Such a large survey of asteroid compositions have
never been done before. A key aspect of this research is to understand which of the
asteroids that we observe today are the intact planetesimals that survived the harsh
collisional environment of the Main Belt, and which are instead fragments of families of
asteroids generated by the impact disruption of some parent bodies. By performing these
studies the candidate will help to understand the origin on Bennu from its parent asteroid
family which will allow us to put in the astrophysical context the sample returned by
OSIRS-REx
This PhD project will also contribute to one of the challenges of planetary science, that is
to understand how and from which material the planets of our Solar System formed. After
many years of stall, new theories seem promising, however the distribution of the sizes
and the composition of planetesimals, the building blocks of planets, is not given by these
theoretical works. The proposed PhD project will provide these constraints by studying the
most primordial asteroids - the surviving fragments of the initial planetesimal population.
Informations complémentaires
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