dynamique interne des planètes telluriques et observables géophysiques de surface françois...
TRANSCRIPT
Dynamique interne des planètes telluriquesDynamique interne des planètes telluriqueset observables géophysiques de surfaceet observables géophysiques de surface
François COUTURIER
Laboratoire de Planétologie et GéodynamiqueUMR CNRS 6112 - Université de Nantes
Soutenance de Doctorat27 avril 2007
Directeur de thèse : Christophe SOTINCo-encadrant : Gaël CHOBLET
IntroductionIntroduction
- caractéristiques des corps telluriques- caractéristiques des corps telluriques- problématique- problématique
La planète MarsLa planète Mars
- lignes de rivage / océan- lignes de rivage / océan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie dynamique et GéoïdeTopographie dynamique et Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- code convection 3D sph.- code convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
Conclusions & PerspectivesConclusions & Perspectives
Les corps telluriquesLes corps telluriquesLes corps telluriquesLes corps telluriques
Planètes
Satellites de glace
IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
Pourquoi ?Pourquoi ?Pourquoi ?Pourquoi ?IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
- Pas de données sismiques disponibles- Pas de données sismiques disponibles
- Étude des relations Topographie / Gravité - Étude des relations Topographie / Gravité (e.g Wieczorek, 2007)(e.g Wieczorek, 2007)
La planète MarsLa planète MarsLa planète MarsLa planète MarsTharsis Dichotomie
IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
Activité hydrologiqueActivité hydrologiqueActivité hydrologiqueActivité hydrologiqueIntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
Études Études géomorphologiquesgéomorphologiquesÉtudes Études géomorphologiquesgéomorphologiques
Clifford et Parker, 2001Webb, 2004
IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
Lignes de rivageLignes de rivageLignes de rivageLignes de rivageIntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
DeuteronilusDeuteronilusDeuteronilusDeuteronilus
Amazonis Planitia
Alba Patera Utopia Planitia
Chryse Planitia
Isidis Planitia
IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
- Ligne de rivage = potentiel constant
- U Deuteronilus
Potentiel de pesanteurPotentiel de pesanteurPotentiel de pesanteurPotentiel de pesanteurIntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
Variations du potentiel de pesanteurVariations du potentiel de pesanteurVariations du potentiel de pesanteurVariations du potentiel de pesanteurIntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
- Tharsis > déformation de Mars
- Chronologie :
- Deuteronilus
- Tharsis
ÉÉtudes spectrométriquestudes spectrométriquesÉÉtudes spectrométriquestudes spectrométriques
Bib
ring
et a
l., 2
006
Phyllosilicates Sulfates Mnx hyd.
IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
Bibring et al., 2006
Chronologie :
Noachien inf. : océan sur Mars / formation de Deuteronilus
Noachien sup. : volcanisme intense (Tharsis)
- forme tri-axiale de Mars / déformation Deuteronilus
ÉÉtudes spectrométriquestudes spectrométriquesÉÉtudes spectrométriquestudes spectrométriquesIntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
Limites géographiques de l’océanLimites géographiques de l’océanLimites géographiques de l’océanLimites géographiques de l’océanIntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives - Surface : 15% Mars
- Volume : 75% Oc. Arctique
- Hydratation : 0,003 % Mars
0,023 % Terre
HypsométrieHypsométrieHypsométrieHypsométrieIntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- - hypsométriehypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- - hypsométriehypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
- Distribution d’élévation f(S)- Distribution d’élévation f(S)
- % surface / tranche d’élévation- % surface / tranche d’élévation
- effet de charge des océans
Hypsométrie - MarsHypsométrie - MarsHypsométrie - MarsHypsométrie - Mars
Terre
Topographie (°2-90)Topographie (°2-90)
Topographie (°1-90)Topographie (°1-90)
IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- - hypsométriehypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- - hypsométriehypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
Mars
Hypsométrie cumulée - TerreHypsométrie cumulée - TerreHypsométrie cumulée - TerreHypsométrie cumulée - TerreIntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- - hypsométriehypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- - hypsométriehypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
- Sommation % surface de chaque tranche d’élévationSommation % surface de chaque tranche d’élévation
- Élévation décroissante Élévation décroissante
Head et al, 1999
Hypsométrie cumulée - MarsHypsométrie cumulée - MarsHypsométrie cumulée - MarsHypsométrie cumulée - MarsIntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- - hypsométriehypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- - hypsométriehypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
- 35% surface Mars
- Tectonique des plaques ?
- Isostasie / subsidence thermique ?
Planètes telluriques - Satellites de glacePlanètes telluriques - Satellites de glace
Relation convection / gravimétrieRelation convection / gravimétrieRelation convection / gravimétrieRelation convection / gravimétrie
Sotin et al., 2002
IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
Convection thermique
Données spatiales
Méthode spectrale (T&N)
MéthodologieMéthodologieMéthodologieMéthodologieIntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
Anomalies thermiques
- forces de flottabilité- flux mantellique -> contrainte- déformation frontières
-> évolution géoïde
Topographie dynamique et GéoïdeTopographie dynamique et GéoïdeTopographie dynamique et GéoïdeTopographie dynamique et GéoïdeIntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
Adimensionnement de la topographieAdimensionnement de la topographieAdimensionnement de la topographieAdimensionnement de la topographieIntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
Adimensionnement du géoïdeAdimensionnement du géoïdeAdimensionnement du géoïdeAdimensionnement du géoïdeIntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
Valeur min de S : manteau Si fin
Valeur min de Gr : croûte glace fine
Valeur max de S : croûte glace épaisse
Valeur max de Gr : manteau Si épais
AdimensionnementAdimensionnementAdimensionnementAdimensionnementIntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
Conservation quantité de mouvement (Navier - Stokes)
Conservation de la masse
Conservation de l’énergie
Équations de la mécanique des fluidesÉquations de la mécanique des fluidesÉquations de la mécanique des fluidesÉquations de la mécanique des fluidesIntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
Équations adimensionnéesÉquations adimensionnéesÉquations adimensionnéesÉquations adimensionnéesIntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
Grille classique long./lat.
Singularité aux pôles
Termes non bornés
Grille non régulière
Maillage du domaine (1)Maillage du domaine (1)Maillage du domaine (1)Maillage du domaine (1)IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
Système de coordonnées de la sphère cubique
► 6 blocs géométriquement identiques
►Système de coordonnées non orthogonales
Projection de chaque face du cube circonscrit sur la sphère
(Méthode des Grands Cercles)
Maillage du domaine (2)Maillage du domaine (2)Maillage du domaine (2)Maillage du domaine (2)IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
> Aucune singularité
> Grille quasi-uniforme
> Passage d’un bloc à l’autre par simple rotation
> Discrétisation limitée à un seul bloc
Système de coordonnées de la sphère cubique
Maillage du domaine (3)Maillage du domaine (3)Maillage du domaine (3)Maillage du domaine (3)IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
Interface
Programmation Fortran
Outil de parallélisation
Bibliothèque MPI
Programmation parallèleProgrammation parallèleProgrammation parallèleProgrammation parallèle
CINESCCIPL
IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
Valeurs des paramètresValeurs des paramètresValeurs des paramètresValeurs des paramètres
Loi de viscosité µ=exp(-avis T)
Contraste de µ 2.103 – 3.106 (8 – 15)
Rapport d’aspect f=0,5
Rayleigh interne 2.103 – 6.107
Chauffage interne 10
IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
Ra avis h
1 1d7 - -
2 3d3 8 -
3 1d3 15 -
4 1d3 15 10
Topographie dynamique et géoïdeTopographie dynamique et géoïdeViscosité constante Viscosité constante (Ra=1d7, avis=0)
Champ de T°Champ de T°
IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
I
GGÉÉOOÏÏDEDE
TOPOGRAPHIETOPOGRAPHIE
Topographie dynamique et géoïdeTopographie dynamique et géoïdeViscosité constante Viscosité constante (Ra=1d7, avis=0)
IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
I
Topographie dynamique et géoïdeTopographie dynamique et géoïdeViscosité f(T) Viscosité f(T) (Ra=3d3, avis=8)
GGÉÉOOÏÏDEDE
TOPOGRAPHIETOPOGRAPHIE
IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
II
Topographie dynamique et géoïdeTopographie dynamique et géoïdeViscosité f(T) Viscosité f(T) (Ra=1d3, avis=15)
IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
GGÉÉOOÏÏDEDE
TOPOGRAPHIETOPOGRAPHIE
III
Topographie dynamique et géoïdeTopographie dynamique et géoïdeViscosité f(T) + chffge Viscosité f(T) + chffge (Ra=1d3, avis=15, h=10)
IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
GGÉÉOOÏÏDEDE
TOPOGRAPHIETOPOGRAPHIE
IV
1d7_0 3d3_8
1d3_15 1d3_15_10
TN
IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
Spectres de puissanceSpectres de puissanceSpectres de puissanceSpectres de puissance
3
2
4
1
IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
Similarités avec VénusSimilarités avec VénusSimilarités avec VénusSimilarités avec Vénus
TN
(Ra=1d3, avis=15, h=10)
TOPOGRAPHIE GTOPOGRAPHIE GÉÉOOÏÏDEDE
VE
NU
SC
OU
V. C
ON
D.
IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
Similarités avec VénusSimilarités avec VénusSimilarités avec VénusSimilarités avec Vénus
ConclusionsConclusionsConclusionsConclusionsIntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
- Corrélation entre champ de T° et géométrie T & N
- viscosité variable ↔ long. d’onde
- chauffage interne ↔ long. d’onde
CONCLUSIONSCONCLUSIONSCONCLUSIONSCONCLUSIONS
MarsMars
- Enregistrement de la déformation au Noachien sup.Enregistrement de la déformation au Noachien sup.
- Isostasie thermique ?Isostasie thermique ?
Topographie dynamique et géoïdeTopographie dynamique et géoïde - Nouvel outil Nouvel outil
- modélisation convection th. en domaine 3D sph.modélisation convection th. en domaine 3D sph.- méthode spectraleméthode spectrale
- Résultats préliminairesRésultats préliminaires- effet viscositéeffet viscosité- effet heffet h
IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
PERSPECTIVESPERSPECTIVESPERSPECTIVESPERSPECTIVES
Évolution de la forme de MarsÉvolution de la forme de Mars
- Quantifier la déformationQuantifier la déformation
- Basculement axe de rotationBasculement axe de rotation
Topographie dynamique et géoïdeTopographie dynamique et géoïde - Loi de viscositéLoi de viscosité
- Rhéologie :- Rhéologie :- lithosphère élastique- lithosphère élastique- visco-élasticité (réponse temporelle)- visco-élasticité (réponse temporelle)
IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- hypsométrie- hypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
Hypsométrie cumuléeHypsométrie cumuléeHypsométrie cumuléeHypsométrie cumuléeIntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- - hypsométriehypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
IntroductionIntroduction
ProblématiqueProblématique
MarsMars
- lignes de rivagelignes de rivage- océanocéan- - hypsométriehypsométrie
Topographie & GéoïdeTopographie & Géoïde
- méthode spectrale- méthode spectrale- convection 3D sph.convection 3D sph.- premiers résultats- premiers résultats
ConclusionsConclusions
PerspectivesPerspectives
Oldenburg (1975)AgeD .Modèle de refroidissement ½ espace
- Relation linéaire D & Relation linéaire D & âgeâge
> Relation linéaire D & > Relation linéaire D & S cumuléeS cumulée
Cogné & Humler
Conditions aux limites
Bords libres à la CMBBords rigides à la surface (vitesse fixée et nulle)