Présentation

L’équipe Physique du système solaire et des systèmes planétaires mène des recherches sur trois thématiques :
    (1) Les planètes solides et les satellites du système solaire
    (2) Les astéroïdes et les comètes
    (3) Les exoplanètes

À partir d’instruments embarqués sur des missions spatiales, l’équipe s’emploie à mesurer la composition des surfaces et atmosphères planétaires.
L’objectif est de caractériser les processus d’évolution physicochimique et climatique pour retracer l’histoire des planètes.

L’eau et le carbone font l’objet d’une attention particulière : où et dans quel état se trouve-t-ils aujourd’hui dans le Système solaire ? Quelle est leur histoire, depuis les apports primordiaux jusqu’aux processus contemporains ? Quelle est la place de la Terre au sein de la diversité des planètes et exoplanètes ?

Les recherches récentes de l’équipe sont plus particulièrement tournées vers la planète Mars, les astéroïdes riches en eau et en carbone, les lunes glacées de Jupiter, la planète Mercure et les atmosphères des exoplanètes. La composition de ces objets est étudiée à l’aide de spectromètres et d’imageurs visible et infrarouge.

Notre démarche consiste à coupler la réalisation d’observation, le dépouillement des données obtenues, la modélisation numérique et la simulation de laboratoire. L’équipe se distingue notamment par sa participation directe à la réalisation de nombreux instruments spatiaux, avec le souci constant d’associer défis scientifiques et technologiques. L’équipe travaille également à l’analyse microscopique d’échantillons extraterrestres dans le cadre d’une collaboration étroite avec l’équipe Astrochimie & Origines.

« Caractériser les propriétés des surfaces, atmosphères et environnements des planètes et petits corps du système solaire, ainsi que des exoplanètes, pour comprendre leur formation, leur évolution, et leur potentiel à abriter la vie. »

Mathieu Vincendon, Responsable de l'équipe Planétologie

Trois grands types d’expériences sont menés par les membres de l’équipe A&O :

  • Les mesures de caractérisations physico-chimiques de différents types d’échantillons.
  • Les simulations expérimentales dont le but est de reproduire en laboratoire un processus ou un environnement astrophysique et d’en étudier les effets physiques et/ou chimiques sur différents types de matières solides.
  • Les expériences de production d’analogues de matière extraterrestre (glaces, minéraux, matériaux organiques).

Les méthodes de caractérisation physico-chimique de l’équipe reposent principalement sur des techniques de spectroscopie, de microscopie et d’imagerie utilisées dans le but d’analyser divers échantillons extraterrestres : météorites, poussières interplanétaires (communément appelées IDPs pour Interplanetary Dust Particles) collectées dans la stratosphère et des grains cométaires et astéroïdaux collectés par des sondes spatiales et ramenés sur Terre.

Pour produire et/ou analyser une large gamme d’échantillons d’intérêt astrophysique,  l’équipe A&O a fait le choix stratégique de développer des analyses spectroscopiques et physico-chimiques sur des dispositifs se trouvant à l’IAS et de s’appuyer fortement sur des  collaborations interdisciplinaires, nationales et internationales, pour étendre ses capacités d’analyses auprès de plateformes nationales, de grands accélérateurs, et des synchrotrons (l’équipe a développé un partenariat de longue date avec la ligne SMIS du synchrotron SOLEIL, elle bénéficie ainsi d’un accès garanti aux instruments de la ligne et développe également des collaborations avec d’autres lignes).

Les données spectroscopiques d’intérêt obtenues en laboratoire par l’équipe A&O alimentent régulièrement la base de données DAYSY (Database for AstrochemistrY and SpectroscopY) qui fait partie de l’architecture SSHADE (Solid Spectroscopy Hosting Architecture of Databases and Expertise), labellisée Europlanet (responsable B. Schmitt, IPAG, OSUG).

Cette base de données permet d’assurer l’archivage, la traçabilité et surtout l’accès public à une partie importante des données expérimentales produites par l’équipe.

L'équipe

Permanents :

Thésitifs :

Post Doctorants :

Thèmes scientifiques

L’équipe a contribué à de nombreux résultats scientifiques de premier plan au cours des dernières décennies. Cette page présente trois découvertes fondatrices.

Sur l’image ci-dessus, les détections infrarouges d’argiles de l’instrument OMEGA, sur la mission Mars Express, sont représentées en bleu sur l’image de droite. Ces minéraux témoignent de la présence d’eau liquide qui a altéré les terrains les plus anciens de Mars qui n’affleurent qu’à certains endroits sur la planète.

Figure extraite de l’article de 2005 « Phyllosilicates on Mars and implications for early martian climate »

Voir également l’ouvrage de vulgarisation « Mars Planète bleue, Jean-Pierre Bibring, Odile Jacob, 2009 » ainsi que la vidéo réalisée dans le cadre des 80 ans du CNRS.

Ce graphique présente la courbe de lumière mesurée par le satellite CoRoT lors de l’observation du passage de l’exoplanète CoRoT-7 devant son étoile. Il s’agit de la première exoplanète tellurique confirmée de densité comparable à la Terre.

Figure extraite de l’article de 2009 « Transiting exoplanets from the CoRoT space mission. VIII. CoRoT-7b: the first super-Earth with measured radius »

Cette image est la première prise depuis la surface d’une comète, par l’instrument CIVA de l’atterrisseur Philae de la mission ROSETTA. Elle montre les matériaux exposés à la surface de la comète, qui contiennent de la matière organique.

Figure extraite de l’article de 2015 « 67P/Churyumov-Gerasimenko surface properties as derived from CIVA panoramic images »

Voir également l’outil de réalité virtuel développé autour des données de cette mission : 

– Mode survol

– Trailer V2

– Mode landing    

Ainsi que la vidéo suivante réalisée dans le cadre des 80 ans du CNRS.

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