Atmosphères en 3D à haute résolution spectral

3D atmospheres at high-spectral resolution

• Auteur / Autrice : Ragnar Van den broeck
• Direction : Andrea Chiavassa
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Doctorat sciences de la planete et de l'univers
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2024
• Etablissement(s) : Université Côte d'Azur
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences fondamentales et appliquées (Nice ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Joseph-Louis Lagrange (Nice, Alpes-Maritimes ; 2012-....)

Mots clés

Mots clés libres

Exoplanète

Atmosphère

Transfer radiative

Exoplanet

Atmosphere

Radiative transfer

Résumé

La qualité et la quantité des observations de l'atmosphère des exoplanètes ont considérablement augmenté ces dernières années. Ces améliorations permettent d'évoluer vers des observations multi-techniques et multi-résolutions des atmosphères des exoplanètes, aussi bien pour des objets uniques que pour des populations d'objets. Le but de cette thèse est de caractériser les propriétés 3D des atmosphères des exoplanètes à travers des observations au sol à haute résolution spectrale sur de nouveaux instruments dans de très grands télescopes (tels que ESPRESSO et CRIRES+ @ VLT, MAROON-X et IGRINS @ Gemini) et de préparer l'arrivée de l'ELT. En plus d'être sensibles à la structure thermique et chimique de l'atmosphère, les observations à haute résolution spectrale offrent l'opportunité unique de mesurer la vitesse du vent sur ces planètes, grâce au décalage Doppler des raies d'absorption. La thèse combinera trois composantes principales autour de la thématique des observations à haute résolution spectrale des atmosphères d'exoplanètes.

The quality and quantity of exoplanet atmosphere observations have increased significantly in the past few years. These improvements allow us to move towards multi-technique, multi-resolution observations of exoplanets atmospheres, both for single objects and for populations of objects. The goal of this thesis is to characterize the 3D properties of exoplanets atmospheres through ground-based high-spectral resolution observations on new instruments in very large telescopes (such as ESPRESSO and CRIRES+ @ VLT, MAROON-X and IGRINS @ Gemini) and to prepare the arrival of the ELT. In addition to being sensitive to the thermal and chemical structure of the atmosphere, high spectral resolution observations provide the unique opportunity to measure the wind speed on these planets, through the Doppler shift of the absorption lines. The thesis will combine three main components with the aim of better interpreting the high spectral resolution observations of exoplanet atmospheres. 1) Benchmarking 1D atmospheric retrievals on 3D global circulation forward models to estimate possible biases in retrieved abundances. 2) Apply the new retrieval framework to real datasets to estimate winds and chemical abundances and 3) Prepare for the future Etremely Large Telescope observations by combining 3D stellar and planetary effects into mock observations