Proposition de Sujet de Thèse pour Contrat Doctoral UNS

Ecole Doctorale Sciences Fondamentales et Appliquées
Université Nice Sophia Antipolis
UFR Sciences
Proposition de Sujet de Thèse pour Contrat Doctoral UNS avec
co-directeur
Adresse e-mail à utiliser pout toute correspondance :
[email protected]
Titre de la thèse
Formation du régolite des petits corps du Système Solaire
Thesis Title
Regolith formation on small bodies of the Solar System
Directeur de Thèse (HDR ou assimilé)
Nom : Libourel
Prénom : Guy
Téléphone : 0679029596
Courriel : [email protected]
Laboratoire d'accueil
GEOAZUR
Co-directeur
Nom : Delbo
Prénom : Marco
HDR : Non
Unité de recherche : Lagrange
Téléphone : 0685240371
Courriel : [email protected]
Domaine Scientifique
DS3 - Sciences de la Terre et de l'Univers, Espace

Ecole Doctorale Sciences Fondamentales et Appliquées
Université Nice Sophia Antipolis
UFR Sciences
Description du sujet
Les missions spatiales et les observations dans l'infra-rouge thermique montrent que les
petits corps du Système Solaire (astéroides, satellites, lunes) sont recouverts d'un sol,
appelé régolithe, constitué de particules plus ou moins fines (grains de taille
infra-centimétrique, graviers). A l'heure actuelle, le mode de formation de ces particules
fines à la surface des corps célestes solides demeure toujours énigmatique. S'il est
communément admis que le régolithe observé à la surface des astéroïdes nécessite des
événements hautement énergétiques tels que les chocs produits par les impacts de
(micro)météorites, nous avons récemment montré que des chocs thermiques résultant des
cycles de température jour/nuit à la surface des astéroides étaient également un processus
très efficace pour fragmenter et réduire en poussière les roches exposées à la surface des
astéroïdes.
Grâce aux développements analytiques, expérimentaux et numériques qui ont été
effectués ces dernières années dans notre laboratoire, cette thèse aura pour objectif
d'explorer les rôles relatifs des chocs produits par les impacts et des chocs thermiques
dans la formation de ces particules en fonction de la minéralogie et de la distance
héliocentrique des astéroïdes. L'originalité de cette thèse résidera dans le couplage des
observations à différentes échelles (depuis le sol, l’espace, et sur les météorites, utilisées
ici comme notre meilleur analogue des surfaces astéroïdales) avec les nouvelles
expériences originales de fatigue thermique et d’impacts énergétiques, et leurs
simulations avec les codes numériques les plus sophistiqués.
A son terme, cette thèse fournira une nouvelle compréhension des processus de formation
et des propriétés des particules fines au cours de l’histoire du Système Solaire, fournissant
ainsi des contraintes fortes sur la formation et la nature des corps célestes solides. Cette
connaissance aura de plus une importance majeure dans la préparation et dans
l’interprétation des données des missions spatiales dédiées à la visite et/ou au retour
d’échantillon de surfaces des corps célestes; les deux directeurs de thèse étant impliqués
comme Co-I dans la mission NASA OSIRIS-REx (http://osiris-rex.lpl.arizona.edu/).
Description of the thesis
Space missions and thermal infrared observations show that small bodies of our Solar
System (asteroids, satellites, moons) are covered with an unconsolidated soil, called
regolith. This regolith is made of loose material composed of sub-centimeter fine particles
and sometimes gravels and pebbles. At present, formation processes of these fine particles
on the surface of celestial bodies are still enigmatic. While it is commonly accepted that
the regolith found on the surface of asteroids requires high energy events such as shocks
from the impact of (micro)meteorites, we have recently shown that thermal shocks
resulting from the cycles of day / night temperature on the surface of asteroids are also a
very effective process to fragment the rocks exposed at the surface of asteroids and thus
to produce the regolith.
By using analytical, experimental and numerical methods that have been developed in
recent years in our observatory, this thesis will be aimed to explore the relative
importance of shocks resulting from impacts and shocks resulting from thermal processes

Ecole Doctorale Sciences Fondamentales et Appliquées
Université Nice Sophia Antipolis
UFR Sciences
in the formation of these particles as a function of the size, mineralogy and distance of the
Sun of the asteroids. The originality of this thesis lies in the coupling of observations at
different scales (from the ground, space, and of meteorites - considered as our best
analogs of asteroid surface materials that are a tour disposal in our laboratories) with new
original experiences of thermal fatigue and high velocity impact, as well as their
simulations with sophisticated numerical codes.
In the end, this thesis will provide a new understanding of formation processes and
properties of fine particles in the history of the Solar System, and will provide strong
constraints to the formation and nature of solid celestial bodies. This knowledge will be of
major importance in the preparation and interpretation of data from space missions
dedicated to the visit and / or sample returns from the surfaces of asteroids and other
minor bodies. The two thesis supervisors being involved as Co -I in NASA OSIRIS - REx
mission (http://osiris-rex.lpl.arizona.edu/).
Informations complémentaires
Collaborations: Patrick Michel (Lagrange, OCA); Benjamin Remy (LEMTA, Université de
Lorraine, Nancy); KT Ramesh (Hopkins Extreme Materials Institute, Johns Hopkins
University, Baltimore, USA.
Lieu: Observatoire de la Côte d'Azur, Nice (https://www.oca.eu/)
Compétences requises: Géologie, Planétologie, Mécaniques et thermiques des matériaux,
modélisation et code numérique
Support financier: ANR shocks
Contact: G. Libourel, mail: [email protected], Tel: [phone]
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