Production d’observables synthétiques de planètes telluriques et continuum d'absorption (H/F)

Sujet de thèse :
Durant la prochaine décennie, une nouvelle génération d’instruments (par ex. ANDES@ELT en 2032, PCS@ELT en 2040+) permettra de réaliser des spectres à haute résolution en lumière réfléchie d'atmosphères d’exo-planètes telluriques dans le domaine visible et proche IR. La création d’observables synthétiques est essentielle pour 1) la préparation instrumentale et l’analyse des données de ces futurs instruments, 2) prévoir l’observabilité potentielle de ces planètes pour affiner la définition des cas scientifiques. Afin de créer des observables de qualité, il est essentiel de disposer d’un modèle de transfert radiatif solide basé sur des données d’opacité précises. Or, les continua d’absorption (et leur dépendance en la température) sont clés dans la création de données d’opacités, et il reste encore à bien les caractériser.

L'étudiante ou l’étudiant réalisera une première partie de thèse au sein de l'équipe LAME du LIPhy qui a une expertise reconnue en spectroscopie expérimentale (le modèle de référence MT_CKD pour le continuum de la vapeur d’eau est en partie calé sur les mesures produites par cette équipe). Le but de cette partie du projet de recherche est de caractériser la dépendance en température des continua de CO2 pur et CO2+H2O en laboratoire, via de nouvelles mesures à basse température (comprises entre -30 et +80 °C, selon le mélange de gaz considéré), afin de tester les différentes modélisations des continua existantes. Ces deux continua sont extrêmement pertinents pour la modélisation de planètes riches en CO2 (par ex. Mars et Vénus) et pour l’étude d’exoplanètes telluriques tempérées, cibles prioritaires des instruments de l’Extremely Large Telescope (ELT), actuellement en construction au Chili.

Dans une seconde partie de thèse réalisée au sein de l’équipe exoplanète de l’IPAG, les modèles de continua, validés par ces mesures, permettront de créer de nouvelles données d’opacité à haute résolution (sur les intervalles spectraux des instruments d'intérêt), essentielles aux modèles numériques de climat et de transfert radiatif. Pour cela, l’étudiante ou l'étudiant utilisera SpeCT, développé par G. Chaverot (Chaverot et al, 2025) pour créer des tables de k-corrélés qui viendront nourrir une base de données nationale en construction. Il s’agit d’un modèle climatique 3D très avancé, prenant en compte toute la physique atmosphérique, incluant les nuages et la dynamique globale. Ces structures climatiques avancées sont essentielles pour produire des observables atmosphériques extra solaires réalistes. L’étudiante ou l’étudiant utilisera le Pytmoph3r (développé par J. Leconte, LAB), un code de transfert radiatif dédié à la création d’observables synthétiques, pour produire des courbes de phases de planètes telluriques de climats variées. Les observables, produites sous forme de spectres d'albédo à différentes positions orbitales planétaires, et pour différentes compositions
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