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Etude des conditions de formation des premiers solides dans les disques protoplanétaires et de leur influence sur la composition des planètes géantes

Début de la thèse : septembre 2012.

Encadrants : Olivier Mousis (Professeur - Université de Franche-Comté), Jean-Marc Petit (Directeur
de Recherche CNRS), Daniel Cordier (Chargé de Recherche CNRS) et Jonathan I. Lunine (Professeur - Université de Cornell).

Lieu : Institut UTINAM (Université de Franche-Comté) avec séjours réguliers au Département d’Astronomie à l’Université de Cornell (USA).

Contexte scientifique général :
Les données spectrales provenant des exoplanètes à transit autorisent désormais l’étude de la
composition de leurs atmosphères. Dans le système solaire, les géantes de gaz et de glaces sont
connues pour être significativement enrichies en éléments lourds et en espèces volatiles par rapport au
Soleil. Dans le cas de Jupiter, les mesures in situ de la sonde Galileo ont montré que son atmosphère
était à la fois enrichie en éléments condensables et en gaz rares (Mahaffy et al. 2000 ; Wong et al.
2004). Des observations spectroscopiques, notamment par la sonde Cassini, ont montré des
enrichissements similaires pour plusieurs espèces dans l’atmosphère de Saturne (Fletcher et al. 2009a,
2009b). Ces enrichissements sont interprétés comme étant le résultat de l’accrétion et de la
désintégration des planétésimaux riches en glaces lors de la formation de l’enveloppe des planètes
géantes. En effet, ceux-ci sont reproduits à partir de la détermination de la composition de la phase
volatile incorporée dans les planétésimaux et de la masse en éléments lourds prédite dans les
enveloppes planétaires par les modèles de structure interne (Mousis et al. 2009a). Cette approche a été
utilisée dans le cadre de l’étude de la Jupiter chaude HD189733b afin de comprendre comment la
mesure d’une métallicité inférieure à celle de son étoile parente pouvait être compatible avec les
modèles de formation existants des planètes géantes (Mousis et al. 2009b, 2011). Ce type de modèle
permet également d’établir le lien entre la composition de la planète et celle du disque protoplanétaire
à partir duquel elle a été formée (Madhusudhan et al. 2011 ; Mousis et al. 2012).

Toutes les informations sont disponibles ici :

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