Étude des conditions de formation du système de Jupiter

Study of the formation conditions of the Jupiter system

• Auteur / Autrice : Tom Benest
• Direction : Olivier Mousis
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : PHYSIQUE & SCIENCES DE LA MATIERE - Spécialité : ASTROPHYSIQUE ET COSMOLOGIE
• Date : Inscription en doctorat le 01/11/2022
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole Doctorale Physique et Sciences de la Matière
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LAM - Laboratoire d'Astrophysique de Marseille

Mots clés

Mots clés libres

Systèmes planétaire

Disques protoplanétaire

Formation du système de Jupiter

Matière primitive

Missions spatiales

Planetary systems

Protoplanetary disks

Formation of the Jovian system

Primitive matter

Space missions

Résumé

Le projet de thèse se concentre sur les conditions de formation des lunes qui ont déterminé leur composition chimique globale initiale. Pour ce faire, il s'agira de faire le lien entre les mesures d'abondance de l'eau et des autres molécules condensables réalisées dans Jupiter par l'orbiteur Juno afin de contraindre leur abondance locale dans la nébuleuse protosolaire. L'une des questions clés est de déterminer le lien entre l'abondance de l'eau et la composition primordiale des éléments constitutifs de Jupiter et de ses satellites réguliers. Pour cela, on va utiliser des codes de disques protoplanétaires pour décrire l'évolution du disque et les transports de vapeurs et de solides. On va ensuite implémenter un module décrivant l'évolution thermodynamique des différentes phases vapeurs et solides des principales espèces chimiques réfractaires et volatiles; et un module décrivant l'évolution chimique à l'équilibre et hors équilibre des principales espèces volatiles à l'état gazeux dans le disque. Enfin, on pourra en déduire la composition chimique de la nébuleuse primitive en fonction du temps dans la région de formation des solides qui seront ultimement accrétés par Jupiter et son cortège de satellites réguliers.

The thesis project focuses on the conditions of moons formation that determined their initial overall chemical composition. This will be done by linking the abundance measurements of the water and the other condensable molecules made in Jupiter by the Juno orbiter, and then constraining their local abundance in the protosolar nebula. One of the key question is to determine the link between the water abundance and the primordial composition of the constituent elements of Jupiter and its moons. To do this, we will use protoplanetary codes to describe the evolution of the disk and the transport of vapor and solids. We will then implement a module describing the thermodynamic evolution in the different vapor and solid phases of the main refractory and volatile chemical species. aNother module implementation will concern the equilibrium and non equilibrium chemical evolution of the main volatile species in the gaseous state in the disk. Finally, it will be possible to deduce the chemical composition of the primitive nebula as a funtion of time in the region of formation of the solids that will utltimately be accreted by Jupiter and its satellites.