Actions Thématiques (AT)

AT 1 : Exosystèmes

Coordinateurs : Mickael Bonnefoy (IPAG) et Sophia Sulis (LAM)

Ce thème est destiné à mieux caractériser les systèmes planétaires extrasolaires dans toute leur diversité et à comprendre leur évolution et leur lien avec le système solaire. Ses champs prioritaires sont :

La détection de planètes extrasolaires : Les techniques de recherche d’exoplanètes sont variées (vélocimétrie, transits, détection directe, astrométrie, microlentilles). Les systèmes découverts aujourd’hui sont également très divers, et l’exploration de cette diversité est un thème majeur. Cela concerne en particulier la recherche d’exoplanètes autour d’étoiles de différents types, dans des systèmes multiples, ou encore la recherche de planètes telluriques, éventuellement situées dans la zone habitable de leur étoile.
La caractérisation des planètes extrasolaires : Les exoplanètes identifiées par transit ou détectées directement peuvent être étudiées physiquement. Ce domaine d’étude est en progression rapide aujourd’hui. On peut ainsi contraindre par spectroscopie la composition chimique de leur atmosphère, leur structure interne ou encore leur champ magnétique.
L’étude de l’habitabilité : Déterminer les planètes potentiellement habitables est un enjeu primaire en vue d’efforts futurs de détection de bio-signatures. Ces recherches peuvent être abordées à la fois d’un point de vue de modélisation que d’observation.
L’étude des systèmes planétaires jeunes : La formation des systèmes planétaires est un sujet majeur du PNP. Aujourd’hui il est essentiel d’étudier et de caractériser les jeunes systèmes extrasolaires. Cela concerne les disques circumstellaires en général, et en particulier les disques de transition et les disques de débris qui présentent tous des structures non-axisymétriques semblant indiquer un confinement dynamique par des planètes.
La modélisation théorique : La diversité des systèmes découverts aujourd’hui nécessite un effort de modélisation accru pour en comprendre l’origine. Il faut modéliser la formation des planètes elles-mêmes, mais aussi l’évolution dynamique ultérieure en fonction de l’environnement. Ces études doivent aussi replacer dans ce contexte le système solaire et ce que nous savons (ou croyons savoir) de sa formation.
La caractérisation de l’étoile hôte et l’étude des disques protoplanétaires appartiennent aux thématiques du PNPS. Si la caractérisation de l’étoile hôte est indispensable à l’étude du système planétaire, les proposants sont invités à soumettre leurs propositions aux deux programmes nationaux. Leurs CES travailleront en synergie pour l’évaluation des demandes.

AT 2 : Origine du Système solaire

Coordinateurs : Olivier Groussin (LAM) et Laurent Rémusat (IMPMC)

Ce thème est destiné à mieux comprendre comment, à partir d’une nébuleuse primitive, les planétésimaux ont pu se former et évoluer vers des corps planétaires, en aboutissant au système solaire tel que nous le connaissons, avec ses planètes et ses populations de petits corps. Ce thème s’intéresse spécifiquement :

à la composition de la nébuleuse protosolaire (incluant les héritages nucléosynthétiques), aux processus précoces (irradiation, condensation, accrétion), ainsi qu’à la caractérisation chronologique de ces processus telle qu’elle peut être abordée par l’étude des chronomètres radioactifs.
à l’inventaire et la caractérisation des petits corps du Système Solaire, particulièrement ceux pas encore bien connus dans le système solaire lointain (les Troyens de Jupiter et Neptune, les objets de Kuiper). En effet, l’observation et la caractérisation physique, chimique et si possible minéralogique des petits corps peuvent apporter des informations uniques et indispensables à notre connaissance du système solaire et de sa formation.
à la modélisation numérique de la formation des planètes et de leurs précurseurs (planétésimaux, embryons planétaires), de leur dynamique lors de la formation et des conséquences de celles-ci sur la structure orbitale des populations des petits corps. Un rapprochement avec la communauté cosmochimique est fortement encouragé afin de pouvoir utiliser les traceurs cosmochimiques (par exemple, rapports isotopiques) et les contraintes chronologiques comme paramètres de calage et validation des modèles.

La comparaison des propriétés spécifiques du système solaire avec l’ensemble des propriétés statistiques des systèmes extrasolaires dans l’effort de comprendre la diversité des systèmes planétaires et leur origine est un axe de synergie entre les thèmes 1 et 2 du PNP.

AT 3 : Intérieurs planétaires

Coordinateurs : Chrystèle Sanloup (IMPMC) et Julien Monteux (LMV)

Ce thème concerne l’étude de la structure, la composition et de la dynamique interne des planètes (dont la Terre), de leurs satellites et des exoplanètes depuis leur formation jusqu’à nos jours. Il vise aussi à mieux comprendre l’environnement dans lequel l’activité biologique se développe sur la Terre, il y a plus de 3,5 milliards d’années.

Les grandes thématiques sont les suivantes :

Paléomagnétisme, géomagnétisme et dynamos.
Pétrologie et géochimie des matériaux planétaires.
Sismologie et gravimétrie.
Dynamique des enveloppes internes.
Accrétion et impacts.
La formation et l’évolution précoce de l’atmosphère et des océans.

Les projets considérés par le thème peuvent aborder ces problématiques sous plusieurs angles : (1) par des analyses pétrographiques, géochimiques et minéralogiques d’échantillons naturels, (2) par des modélisations théoriques, analogiques et numériques, (3) par des outils de pétrologie et de minéralogie expérimentales, (4) par l’analyse d’observables géophysiques. Les études transdisciplinaires et/ou comparatives sont particulièrement encouragées.

On notera que les axes de recherche développés concernant les environnements primitifs sont focalisés sur la reconstitution géologique de la planète “inaccessible”, les questions relatives à la biologie pure étant des problématiques d’autres appels d’offre.

AT 4 : Surfaces, atmosphères et magnétosphères planétaires

Coordinatrices : Sandrine Guerlet (LMD) et Alice Le Gall (LATMOS)

Ce thème a pour objet la compréhension de la structure de la surface, l’atmosphère et la magnétosphère des corps planétaires ainsi que de leur évolution depuis l’époque de formation. Ses champs prioritaires sont :

Les études de la géomorphologie des surfaces planétaires et des processus d’altération et d’érosion qui les ont faconnées.
Les études dela structure verticale, de la dynamique et de la (photo)chimie des atmosphères, ainsi que du couplage entre rayonnement – chimie – dynamique .
L’interaction des plasmas solaire et magnétosphérique avec les hautes atmosphères (incluant les problèmes d’échappement atmosphérique, les aurores,…), les ionosphères ou les régolites.

Ce thème soutien aussi bien l’analyse de données de missions spatiales (passées ou en cours), d’observations au sol, la préparation de futures missions, que le développement de modèles/simulations numériques, d’approches théoriques ou d’expériences de laboratoire.