AFRIKAANS: Die Antieke ruimtevaarder-teorie stel voor dat wesens uit die ruimte die Aarde in die antieke verlede besoek het. Hierdie wesens was betrokke by die vroeë geskiedenis van die planet. Hulle het bewoonbare toestande geskep asook menslike intelligensie deur 'n proses van genetiese ingenieurswese. Hul besoeke is opgeteken en deur mense oorgelewer in godsdienste, mitologieë en antieke legendes. Hul teenwoordigheid is ook nog waarneembaar in antieke fisiese oorblyfsels. Voorstanders van die Ruimtevaarderteorie bied dit aan as 'n wetenskaplike hipotese en as die "mees perfekte algemene noemer van alle tye" wat 'n moderne verklaring vir die oer-godsdiens bied. Afdeling A van die studie bied 'n oorsig oor die teorie en die bewyse wat daarvoor aangebied word. Daar word aangetoon dat, hoewel die meeste van die postulate nie deur die moderne wetenskap as "onsinnig" beskou word nie, dit nie oortuig as 'n werkbare wetenskaplike teorie nie. Omdat daar weinig verskille tussen die basiese onderneming van die wtenskap en die godsdiens bestaan (beide vertrek vanaf onbewysbare aannames om waargenome data te verklaar) word daar vermoed dat die Antieke ruimtevaarder-teorie eerder funksioneer op die vlak van religieusiteit. Hierdie tese word ondersoek in Afdeling B van die studie: Daar word voorgestel dat die Fenomenologiese metode van godsdienswetenskaplike ondersoek, wat poog om 'n fenomeen te verstaan nie soos dit manifesteer nie, maar op die dieper vlak van die funksie en betekenins daarvan, die mees paslike metode vir die ondersoek is. (p> Met gebruikmaking van die insigte van 'n Fenomenologiese benadering, word aangedui dat die Antieke ruimtevaarder-teorie funksioneer as 'n godsdienstige beweging met eienskappe van 'n kulte en 'n nieu-mitologie. Die aanvaarbaarheid van die teorie vir die vele volgelinge daarvan, en die gepaardgaande groei van die bcweging wat dit propageer, word verklaar uit 'n kombinasie van sosiologiese en psigologiese faktore wat aan die werk is in die moderne Westerse beskawing. Vanuit 'n fenomenologiese gesigspunt word gekonkludeer dat die Ruimtevaardcrteorie baie suksesvol op religieuse vlak is. Dit slaag daarin om die Bybel weer "geloofwaardig" te maak en skep weer 'n "kosmiese raamwerk" vir die betekenis van die menslike bestaan. Die teorie kan ook beskou word as 'n prysenswaardige poging tot die sintetisering van godsdiens en die modeme wetenskap vir die aanhangers daarvan, en om die geestelike behoeftes van mense in 'n verwarrende en verwarde wêreld aan te spreek. In 'n slotafdeling word die bevindinge van die studie teologies oorweeg en word die waarde daarvan vir die Chrislelike godsdiens aangetoon. ENGLISH: The Ancient astronaut theory proposes that beings from outer space came to Earth in the distant past. These beings were involved in the early history of the planet: They created habitable conditions and human intelligence by genetic engineering. Their visits were recorded and handed down by humans in their religions, mythologies and ancient legends. Their presence is also visible in ancient physical remains. Proponents present the Astronaut theory as a scientific hypothesis and as "the most perfect common denominator of all time", allowing a modem explanation for old-time religion: Section A of the study provides an overview of the theory and the evidence presented in support of it. It is shown that, although many of the postulates are being accepted by modem science as "not unreasonable", it is not convincing as a workable scientific theory. Since there is little difference between the basic enterprises of science and religion (both departing from unproven suppositions to explain perceived data) it is suspected that the Astronaut theory rather functions on a level of religiosity. This thesis is investigated in Section 8 of the study: It is proposed that the Phenomenological method of studying religion, which attempts to understand a phenomenon not in the way it manifests itself, but on the deeper level of its function and meaning, is the most appropriate for this investigation. Using the insights of a Phenomeno!ogical approach, it is shown that the Ancient astronaut theory functions as a religious movement with attributes of a cult and a new-mythology. The acceptability of the theory for its many followers and the resulting growth of the movement that proposes it, is explained from a combination of social and psychological factors at work in Western society. From a phenomenological point of view it is concluded that the Astronaut theory may be considered very successful on a religious level: It succeeds in making the Bible "respectable" again and it recreates a "cosmic framework" for the meaning of human existence. The theory may also be considered a praiseworthy attempt to synthesise religion and modem science for its supporters and to address the spiritual needs of man in a confusing and confused world. In a final section of the study, the results are being considered theologically and their value. being shown for Christianity. / Thesis (PhD (Science of Religion))--University of Pretoria, 2007. / Science of Religion and Missiology / unrestricted

L'étude des variations de l'activité solaire et de ses effets sur les environnements climatiques reste une question ouverte, en dépit des nombreux efforts des chercheurs dans les différents domaines de la science. Par ailleurs, l'activité solaire est notamment un aspect important pour comprendre les relations Soleil-Terre et l'espace interplanétaire. Son étude nécessite différents types d'approches basées sur de nombreux modèles physiques. Le sujet de cette thèse est l'étude des influences possibles des perturbations planétaires sur l'activité solaire.Dans cette thèse, on a d'abord rappelé quelques connaissances générales sur les observations solaires, qui consistent à compter le nombre de taches solaires observées à la surface du Soleil. Les observations ont commencé au début du XVIIème siècle et se poursuivent actuellement. L'activité solaire est ainsi mesurée par le nombre de taches solaires. La physique solaire et les différentes approches pour expliquer les relations entre les planètes et le Soleil sont aussi brièvement évoquées.On a ensuite tenté d'étudier le comportement de l'activité solaire à court, moyen et long terme en utilisant l'analyse en fréquences pour déterminer les principales périodes solaires connues. L'analyse en fréquences permet ainsi de reconstruire une solution pour l'activité solaire, qui reproduit son évolution à long terme. On a vérifié la correspondance de cette solution avec les données d'activité solaire ainsi qu'avec les relevés géologiques de radioisotopes. Les minima et maxima de l'activité solaire reconstruite par l'analyse en fréquences sont aussi en bon accord avec les évènements géologiques connus. De nombreux travaux ont cherché à expliquer les influences directes ou partielles, extérieures (planètes,...) ou intérieures (dynamo,...) sur les variations de l'activité solaire. Dans ce travail, on a cherché à voir si une partie des variations observées de l'activité solaire pouvait être expliqué par la théorie des perturbations planétaires. Les possibles marées planétaires, qui influencent les variations du cycle solaire, sont également étudiées. On a ainsi mis au point un modèle dynamique plus réaliste pour décrire l'effet de marée exercé par les perturbations planétaires sur la déformation de la surface non sphérique du Soleil et qui peut moduler partiellement son activité. On s'intéresse uniquement aux effets dynamiques des planètes sur le Soleil et le modèle ne prend ainsi pas en compte leurs processus physiques internes. Le Soleil a été considéré comme un corps triaxial homogène et les planètes comme des points matériels.La variation des coefficients du potentiel induit par l'effet des marées solides a été calculée en utilisant les dernières éphémérides planétaires INPOP, qui sont transformées pour correspondre au repère de référence ici considéré. Le calcul des expressions semi-analytiques des coefficients de déformation du potentiel a été effectué. Ainsi, les estimations des effets des marées planétaires de chacune des planètes ainsi que l'effet total résultant ont été comparées aux observations de l'activité solaire et à l'évolution de l'activité solaire obtenue par l'analyse en fréquences. Enfin, la corrélation entre les déformations de la surface du Soleil et les variations de l'activité solaire est discutée. / The causes of solar variations and their impact on climatic environments have been andstill are the subject of large debate. The possible influence of planetary perturbations on thesolar cycles have also been recently the subject of multiples controverses. The goal of thepresent thesis is to provide some insight on this problem by a new computation of the planetaryperturbations on the Sun, at short, middle and and long time scales.At first, we describe our current understanding of the physical causes of the solar activityand their major observable manifestations, such as the sun spots records. We provide somehistorical background for the numerous records of solar activity proxies. We also review thedifferent approaches to explain the solar planetary relationships through an analysis of thepublished literature.The main purpose of the present work is to study the possible influence of the planetarygravitational perturbations on the solar cycles. In a first part, we analyse the short, middle andlong term solar activity behavior by using the quasiperiodic approximations provided by thefrequency map analysis method to determine the main periodicities of the solar cycles. Thisallows us to provide some reconstruction of the long timescale changes of solar activity variation.The reconstructed activity series are compared with the observed solar activity data and thelong term natural archives such as radioisotopes proxies. The reconstructed series still preservethe well recorded historical grand minima and maxima events and provide us some extendeddata for the study of the long timescale evolution of solar cycles.There has already been some attempts to explain the direct or partial influences of anexternal (e.g., the planets ) or an internal (e.g., its dynamo) effects on the solar changes. In thepresent work, we investigate the planetary tidal influence on solar cycle variations. We havedeveloped a realistic dynamical model for describing the tidal effect exerted by the perturbationof the planets of the Solar system on the deformation of the non-spherical Sun’s surface whichmay partially modulate its activity variations. The model is limited to the dynamical effects ofthe planets on the Sun and do not take account any physical interior process of the Sun. TheSun is considered as an homogeneous three axial non spherical body.The variations of the potential coefficients induced by the effects of body tides are com-puted, using the last INPOP planetary ephemerides and the long term solutions La2004. Thesemi-analytical expressions of the deformation coefficients of potential are derived. Thus, theestimations of the planetary tides effects of each planets and their combinations are comparedto the solar activity records and their reconstructed series. Hence, the correlations between thevariations of the deformation of Sun’s surface and its activity records are discussed.

Parmi les méthodes qui permettent de détecter des exoplanètes, la photométrie des transits est celle qui a connu le plus grand essor ces dernières années grâce à l’arrivée des télescopes spatiaux CoRoT (en 2006) puis Kepler (en 2009). Ces deux satellites ont permis de détecter des milliers de transits potentiellement planétaires. Étant donnés leur nombre et l’effort nécessaire à la confirmation de leur nature, il est essentiel d’effectuer, à partir des données photométriques, un classement efficace permettant d’identifier les transits les plus prometteurs et qui soit réalisable en un temps raisonnable. Pour ma thèse, j’ai développé un outil logiciel, rapide et automatisé, appelé BART (Bayesian Analysis for the Ranking of Transits) qui permet de réaliser un tel classement grâce une estimation de la probabilité que chaque transit soit de nature planétaire. Pour cela, mon outil s’appuie notamment sur le formalisme bayésien des probabilités et l’exploration de l’espace des paramètres libres par méthode de Monte Carlo avec des chaînes de Markov (mcmc).Une fois les exoplanètes détectées, l’étape suivante consiste à les caractériser. L’étude du système solaire nous a démontré, si cela était nécessaire, que l’information spectrale est un point clé pour comprendre la physique et l’histoire d’une planète. L’interférométrie annulante est une solution technologique très prometteuse qui pourrait permettre cela. Pour ma thèse, j’ai travaillé sur le banc optique Nulltimate afin d’étudier la faisabilité de certains objectifs technologiques liés à cette technique. Au-delà de la performance d’un taux d’extinction de 3,7.10^-5 en monochromatique et de 6,3.10^-4 en polychromatique dans l’infrarouge proche, ainsi qu’une stabilité de σN30 ms = 3,7.10^-5 estimée sur 1 heure, mon travail a permis d’assainir la situation en réalisant un budget d’erreur détaillé, une simulation en optique gaussienne de la transmission du banc et une refonte complète de l’informatique de commande. Tout cela m’a finalement permis d’identifier les faiblesses de Nulltimate. / From all exoplanet detection methods, transit photometry went through the quickest growth over the last few years thanks to the two space telescopes, CoRoT (in 2006) and Kepler (in 2009). These two satellites have identified thousands of potentially planetary transits. Given the number of detected transits and the effort required to demonstrate their natures, it is essential to perform, from photometric data only, a ranking allowing to efficiently identify the most promising transits within a reasonable period of time. For my thesis, I have developed a quick and automated software called bart (Bayesian Analysis for the Ranking of Transits) which realizes such a ranking thanks to the estimation of the probability regarding the planetary nature of each transit. For this purpose, I am relying on the Bayesian framework and free parameter space exploration with Markov Chain Monte Carlo (mcmc) methods.Once you have detected exoplanets, the following step is to characterise them. The study of the solar system demonstrated, if it was necessary, that the spectral information is a crucial clue for the understanding of the physics and history of a planet. Nulling interferometry is a promising solution which could make this possible. For my thesis, I worked on the optical bench Nulltimate in order to study the feasibility of certain technological requirements associated with this technique. Beyond the obtention of a nulling ratio of 3,7.10^-5 in monochromatic light and 6,3.10^-4 in polychromatic light in the near infrared, as well as a stability of σN30 ms = 3,7.10^-5 estimated on 1 hour, my work allowed to clarify the situation thanks to a detailed error budget, a simulation of the transmission based on Gaussian beam optics and a complete overhaul of the computer control system. All of this finally resulted in the identification of the weaknesses of Nulltimate.

Avec près de 4000 exoplanètes connues, le domaine est passé de simplement détecter des exoplanètes à étudier leurs propriétés atmosphériques. Cependant, les spectres en lumières réfléchies de ces objets sont encore mal compris. Les exoplanètes réfléchissent une partie de la lumière qu’elles reçoivent de leur étoile, selon les propriétés de l’atmosphère, ce qui affecte le budget énergétique de la planète. Les Jupiters chaudes, c’est-à-dire des planètes de types Jupiter avec des périodes orbitales très courtes, sont les cibles les plus faciles à observer par spectroscopie des éclipses. L’albédo est une mesure directe de la lumière réfléchie qui peut être mesurée pendant que la planète passe derrière l’étoile hôte. Dans leur cas spécifique, une incohérence apparente, appelée le problème d’albédo des Jupiters chaudes, reste non résolu. Alors que les géantes gazeuses du système solaire ont des albédos de Bond inférieurs aux albédos géométriques, les mesures dans le visible et l’infrarouges pour HD 189733b et HD 209458b indiquent le contraire. Ceci pourrait être expliqué par des albédos géométriques plus élevés à des longueurs d’onde UV/visibles hors de la bande passante de Kepler, mais très peu de mesures existent pour corroborer cela. Ce mémoire présente le spectre de réflexion complet de WASP-43b, incluant 3 mesures d’éclipse obtenues par le HST (290-570 nm) ainsi que 28 obtenues par la mission TESS (600-1000 nm). Lorsque combinées avec les observations Spitzer ou les observations d’éclipse du JWST à venir, ces mesures répondront à des questions-clés concernant la structure et composition atmosphérique de la planète, le budget énergétique global et sa circulation. / With nearly 4000 exoplanets known, the field has evolved from merely detecting exoplanets to actually probing atmospheric properties. However, reflected light spectra from these objects are still not fully understood. Exoplanets reflect a portion of the light that they receive from the star, the amount of which depends on the properties of the atmosphere and in turn affects the energy budget of the planet. Hot Jupiters, i.e. Jupiter-like planets giants with very short orbital periods are the easiest targets amenable to eclipse spectroscopy. Albedo is a direct measure of reflected light that can be measured while the planet eclipses behind the host star. In the specific case of these intriguing planets, an apparent inconsistency, termed as the hot Jupiter Albedo Problem, remains unsolved. While Solar System gas giants show Bond albedos lower than geometric albedos, the measurements from optical and infrared instruments for HD 189733b and HD 209458b show the opposite. This phenomenon has the potential to be explained by higher geometric albedos at UV/optical wavelengths outside the Kepler bandpass, but very few measurements exist to corroborate this. This thesis presents WASP-43b’s full reflection spectrum, including 3 eclipse measurements obtained by the HST (290-570 nm) along with 28 obtained by the TESS mission (600-1000 nm). When combined with the Spitzer or the upcoming JWST’s eclipse observations, these measurements will answer key questions about the planet’s atmospheric composition and structure, global energy budget and circulation.

Les Jupiters chaudes sont des exoplanètes possédant des caractéristiques uniques. En raison de leur proximité avec leur étoile hôte elles présentent une non-symétrie remarquable. Cette proximité provoquant la rotation synchrone force un côté de la planète à toujours faire face à l'étoile et l'autre à être plongé dans une nuit perpétuelle. Cette géométrie donne lieu à une différence d'allant de 200 K jusqu'à 2000 K entre les deux côtés de la planète, engendrant des écoulements zonaux pouvant atteindre des vitesses de l'ordre du km/s afin de redistribuer la chaleur. Le point chaud, le point le plus chaud de la planète, est un témoin de ces vents intenses. Les observations et les simulations hydrodynamiques montrent que les écoulements zonaux se font d'ouest en est. Cependant, les observations de deux planètes ne se conforment pas aux prédictions. En effet, CoRoT-2 b et HAT-P-7 b montrent des points chauds à l'ouest. L'explication la plus répandue est que le champ magnétique de ces planètes, en interaction avec leur atmosphère partiellement ionisée, peut renverser la direction des écoulements zonaux, si ce champ est assez puissant. Une diffusivité magnétique variable dans l'espace peut générer localement des champs magnétiques lorsque son gradient s'aligne correctement avec le courant électrique. Nous présentons ici un modèle magnétohydrodynamique en une dimension possédant une diffusivité magnétique dépendante de la température dans le plan équatorial dans le contexte de Jupiters chaudes. Les résultats des simulations présentent des oscillations torsionnelles de type alfvéniques reflétant les effets non linéaires dus au couplage des équations aux dérivées partielles de la magnétohydrodynamique et de la température avec la diffusivité magnétique dépendante de la température. Nous explorons un espace des paramètres afin d'établir l'influence de ceux-ci sur les oscillations. Nous avons aussi développé un modèle local afin de dériver des équations analytiques nous permettant de mieux comprendre les résultats observés en plus de comparer les résultats du modèle en une dimension avec ceux du modèle local. Nous finissons par établir que les oscillations générées par notre modèle en une dimension possèdent des périodes équivalentes allant de 225 à 473 jours et des déplacements longitudinaux équivalant à quelques degrés jusqu'à environ 40° pour une planète de la taille de Jupiter. Ces intervalles de périodes et de déplacements sont encourageants, puisque cela signifie que les oscillations pourraient être observées. / Hot Jupiters are exoplanets with unique features. Due to their proximity to their host stars, they show remarkable non-symmetry. This proximity with the star causes tidal locking, meaning one side of the planet is always exposed to intense radiation from its host and the other side is immersed in a perpetual night. This geometry means there is a difference of temperature ranging from 200 K up to 2000 K between the day and night side. This gradient in temperature induces zonal winds that can reach the order of 1 km/s to redistribute heat to the night side. The hot spot is the hottest spot of the planet and is a telltale of these strong winds. Observations and hydrodynamic numerical simulations show that zonal winds on these planets go eastward. However, two recent observations are showing westward winds. These planets are CoRoT-2 b and HAT-P-7 b. The most common explanation to this contradiction is that the magnetic field, which is interacting with the partially ionized atmosphere, can reverse these winds. It was previously shown that a magnetic diffusivity varying in space can locally generate magnetic fields when its gradient aligns correctly with the electric current density. We present here a one-dimensional magnetohydrodynamic model with a temperature-dependent magnetic diffusivity in the equatorial plane in the context of hot Jupiters. The simulations develop growing torsional alfvénic oscillations due to the non-linear coupling of the magnetohydrodynamics and the temperature partial differential equations and the temperature-dependent magnetic diffusivity. We explore the parameter space and study their influence on the oscillations. We have also developed a local model in order to derive analytical equations characterizing these waves and compare its results with the results of the one-dimensional model. We end by calculating the corresponding periods and longitudinal displacement of the one-dimension model oscillations for a Jupiter-sized planet. The periods correspond to an interval from 225 to 473 days and the displacements range from a few degrees up to 40°. This means that the oscillations could be observed with a few orbits.

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<p> The globular cluster system of a nearby giant elliptical galaxy, NGC 5128 is studied to place constraints on the formation history of the galaxy. In this thesis, we have identified 190 new globular clusters via radial velocity measurements, bringing the total known population of globular clusters to 605 within this galaxy. We have examined the colour and spatial distributions of the globular cluster system and find it is bimodal in colour, with both a red and blue globular cluster population. The blue population is more spatially extended than the red, and both populations fall off in number density with radius as a power-law. There is a clear lack of globular clusters along the isophotal minor axis of the galaxy beyond a galactocentric radius of 15' warranting further search. With this new dataset, we have measured the ages, metallicities, and formation timescales for 72 globular clusters. The spectroscopic metallicity distribution function is bimodal indicating there is a metal-rich and metal-poor globular cluster population that corresponds to the red and blue globular clusters, respectively. We find the majority of both metal-rich (56%) and metal-poor (92%) globular clusters are older than 8 Gyr, comparable to the Milky Way globular cluster system. We do find a smaller fraction, 18% of our sample, are metal-rich globular clusters with ages younger than 5 Gyr, while the remaining globular clusters have intermediate ages between 5 -8 Gyr. The formation times of these globular clusters, estimated by their alpha-to-iron abundance ratios, indicate they formed quickly, on a timescale similar to globular clusters in most spiral galaxies, but on slower timescales than those in some other giant elliptical galaxies. The kinematics of the full globular cluster system is analyzed, as well as for the metal-rich and metal-poor globular clusters separately, as a function of galactocentric radius. We find the metal-poor globular cluster system has a small rotation signature of 17±14 km s-1 around no clearly defined axis and its dynamics are dominated by dispersion. The metal-rich globular cluster system has a mild rotation of 41 ± 15 km s-1 about the galaxy's isophotal major axis, following the rotation of a representative field star population, the planetary nebulae. The motion of the metal-rich globular cluster system is also dominated by random motion. We estimate the mass of the galaxy to be (5.5 ± 1.9) x 1011 with a mass-to-light ratio of 15.35 M0 /L80 using the globular cluster M0 population out to 20'. This estimate places NGC 5128 on a mass scale similar to other giant elliptical galaxies. The evidence collected suggests that NGC 5128 formed in a hierarchical scenario, gradually building up larger structure from smaller protogalaxies at early times in the history of the Universe. The group environment of NGC 5128 may have prolonged star formation within the galaxy as well, enabling a small spread in the old ages of globular clusters and also slowing the formation timescales compared to globular clusters in other giant elliptical galaxies. Results from this thesis also support more recent accretions in the history of NGC 5128, building up the more metal-rich and young globular clusters, which have a different rotation axis than the rest of the population. </p> / Thesis / Doctor of Philosophy (PhD)

Investigating the solid-state properties of the Earth’s core and mantle presents a formidable challenge due to the extreme conditions that prevail in these areas. Although we can achieve high pressures using a variety of static and dynamic compression techniques, it is still unfeasible to comprehensively sample the entire pressure-temperature (𝑃-𝑇) domain for materials. Therefore, computational methodologies have evolved as a crucial instrument for examining material properties under increased pressures and temperatures. These techniques have demonstrated their efficacy in navigating the phase space, thereby contributing significantly to the understanding of the intrinsic behavior of materials within the Earth’s interior. In this work, we present 𝚎𝚡𝚙𝚛𝚎𝚜𝚜, a comprehensive suite of simulation tools designed for conducting 𝘢𝘣 𝘪𝘯𝘪𝘵𝘪𝘰 calculations within the realm of the physical sciences. These tools are specifically engineered to streamline the associated data processing tasks, and they leverage the capabilities of the Julia programming language. At the core of this toolset lies a versatile, high-throughput, and user-friendly workflow framework. This framework is capable of automating a wide range of 𝘢𝘣 𝘪𝘯𝘪𝘵𝘪𝘰 calculations. By addressing the limitations encountered with existing libraries, 𝚎𝚡𝚙𝚛𝚎𝚜𝚜 simplifies intricate workflows, offers a software-agnostic interface, and ensures modularity—all of which are pivotal features within this domain. In addition to the workflow, we have developed a diverse set of software packages tailored to tackle the challenges inherent in data manipulation for 𝘢𝘣 𝘪𝘯𝘪𝘵𝘪𝘰 calculations. These packages encompass a wide spectrum of functionalities, including crystal symmetry search, conversion of units and reference frames, data visualization, parsing and generation of files, estimation of computing resources, and database storage, among other capabilities. We proceed to showcase the effectiveness of express across a diverse spectrum of mineral materials. For each substance, we conducted calculations of their thermodynamic properties using the quasi-harmonic approximation (QHA). This method was executed with the assistance of a Python package called 𝚚𝚑𝚊, which we developed specifically for multi-configuration quasi-harmonic approximation computations. In pursuit of our objective, we employ three distinct sets of exchange-correlation functionals: the local-density approximation (LDA), the Perdew–Burke–Ernzerhof generalized gradient approximation (PBE-GGA), and the PBE functional revised for solids (PBEsol). Subsequently, we compared these results with other calculations and experimental data, thereby elucidating the varying suitability of these functionals. Notably, the LDA functional, when integrated with thermal effects, exhibited exceptional overall performance. This observation implies that numerous studies that favored GGA functionals but solely relied on static DFT outcomes may have inadvertently incorporated erroneous material characteristics into their research.

The detection of low-mass extra-solar planets through radial-velocity searches is currently limited by the intrinsic magnetic activity of the host stars. The correlated noise that arises from their natural radial-velocity variability can easily mimic or conceal the orbital signals of super-Earth and Earth-mass extra-solar planets. I developed an intuitive and robust data analysis framework in which the activity-induced variations are modelled with a Gaussian process that has the frequency structure of the photometric variations of the star, thus allowing me to determine precise and reliable planetary masses. I applied this technique to three recently discovered planetary systems: CoRoT-7, Kepler-78 and Kepler-10. I determined the masses of the transiting super-Earth CoRoT-7b and the small Neptune CoRoT-7c to be 4.73 ± 0.95 M⊕ and 13.56 ± 1.08 M⊕, respectively. The density of CoRoT-7b is 6.61 ± 1.72 g.cm⁻³, which is compatible with a rocky composition. I carried out Bayesian model selection to assess the nature of a previously identified signal at 9 days, and found that it is best interpreted as stellar activity. Despite the high levels of activity of its host star, I determined the mass of the Earth-sized planet Kepler-78b to be 1.76 ± 0.18 M⊕. With a density of 6.2(+1.8:-1.4) g.cm⁻³, it is also a rocky planet. I found the masses of Kepler-10b and Kepler-10c to be 3.31 ± 0.32 M⊕ and 16.25 ± 3.66 M⊕, respectively. Their densities, of 6.4(+1.1:-0.7) g.cm⁻³ and 8.1 ± 1.8 g.cm⁻³, imply that they are both of rocky composition – even the 2 Earth-radius planet Kepler-10c! In parallel, I deepened our understanding of the physical origin of stellar radial-velocity variability through the study of the Sun, which is the only star whose surface can be imaged at high resolution. I found that the full-disc magnetic flux is an excellent proxy for activity-induced radial-velocity variations; this result may become key to breaking the activity barrier in coming years. I also found that in the case of CoRoT-7, the suppression of convective blueshift leads to radial-velocity variations with an rms of 1.82 m.s⁻¹, while the modulation induced by the presence of dark spots on the rotating stellar disc has an rms of 0.46 m.s⁻¹. For the Sun, I found these contributions to be 2.22 m.s⁻¹ and 0.14 m.s⁻¹, respectively. These results suggest that for slowly rotating stars, the suppression of convective blueshift is the dominant contributor to the activity-modulated radial-velocity signal, rather than the rotational Doppler shift of the flux blocked by starspots.

Les domaines millimétrique et submillimétrique sont des domaines qui permettent de caractériser la physico-chimie des atmosphères planétaires par l'observation des molécules qui les composent. Le télescope spatial Herschel et l'interféromètre ALMA, qui entreront prochainement en service, permettront d'améliorer considérablement notre connaissance des atmosphères planétaires. L'un des principaux objectifs de cette thèse est de développer un modèle d'analyse des observations millimétriques et submillimétriques qui seront effectuées avec Herschel et ALMA. C'est en ce sens que nous détaillons un modèle qui tient compte de la géométrie sphérique des corps observés et des spécificités instrumentales propres aux télescopes utilisés. Dans un premier temps, ce qui a permis notamment de valider notre modèle de transfert radiatif, nous avons étudié l'origine des composés oxygénés dans les atmosphères des planètes géantes. Nous présentons l'analyse d'observations de Saturne et d'Uranus, effectuées avec les télescopes de l'IRAM et du JCMT, pour contraindre les sources de monoxyde de carbone dans ces atmosphères. Nous améliorons ainsi les limites supérieures précédemment publiées et réalisons la première observation du monoxyde de carbone dans l'atmosphère de Saturne dans le domaine submillimétrique. Cette observation prouve l'existence d'une source externe pour ce composé. Nous analysons également des observations récentes de Jupiter, effectuées par le télescope spatial Odin, pour contraindre l'origine externe de l'eau dans la stratosphère de cette planète. Les observations confirment que la chute de la comète Shoemaker-Levy~9 est vraisemblablement la source principale d'eau. Dans un second temps, nous avons appliqué notre modèle à l'étude de la structure thermique et la dynamique de l'atmosphère de Mars, à partir d'observations du monoxyde de carbone. Ces observations sont comparées aux prédictions d'un modèle de circulation générale, ce qui permet de vérifier la validité de ses prédictions et de fournir de nouvelles contraintes observationnelles pour ce type de modélisations. Enfin, nous avons appliqué notre modèle à l'étude des planètes géantes avec le télescope spatial Herschel, dans le cadre du programme-clé de temps garanti du télescope spatial Herschel ``Water and related chemistry in the Solar System''. Nous avons également identifié les améliorations à apporter à notre modèle pour analyser des observations ALMA. / The planetary atmospheres can be characterized by observations carried out in the millimeter and submillimeter wavelength ranges. In a near future, the Herschel Space Observatory as well as the ALMA interferometer will increase our knowledge of the planet atmospheres. One of the main goals of this thesis work consists in developping an analysis tool for millimeter and submillimeter observations, which will be carried out with Herschel and ALMA. The model we have developped takes into account the spherical geometry of the planets and the properties of the telescopes. First, we have studied the origin of oxygen compounds in the atmospheres of the giant planets. We have validated our radiative transfer model from this study. We present the analysis of observations of carbon monoxide in the atmospheres of Saturn and Uranus, which have been carried out with the IRAM and JCMT telescopes, in order to constrain the origin of this compound. We improve existing upper limits and prove the existence of an external source of carbon monoxide in the atmosphere of Saturn from the first observation of this compound at submillimeter wavelengths. We also analyse recent observations from the Odin space telescope of water vapor in the stratosphere of Jupiter to constrain its external source. We confirm that the observed water is probably mostly due to the collision of comet Shoemaker-Levy~9 with the planet. Then, we have used our model in order to study the thermal structure as well as the dynamics of the atmosphere of Mars from carbon monoxide observations. These observations are compared to predictions of a general circulation model to check the consistency of the predictions. They also provide new observational constraints to general circulation models. Finally, we have used our model to study the atmospheres of the giant planets in the frame of the Herschel garanteed time key-program ``Water and related chemistry in the Solar System''. We have also determined the upgrades to implement in our model to analyse ALMA observational data.