Système solaire et forma,on planétaire

Système solaire et forma4on planétaire O. Groussin Conseil scien4fique du LAM – prospec4ve – 2 Juillet 2013 Composi4on de l’équipe Chercheurs permanents : •  P. Lamy (CNRS, émérite) •  P. Barge (CNAP, 1982) •  L. Jorda (CNAP, 2000) •  O. Groussin (CNAP, 2007) •  P. Vernazza (CNRS, 2012) •  A. DelsanM (MdC, 2006, délégaMon de l’Obs. de Paris) Etudiants en thèse : •  C. Capanna (3ème année), S. Richard (3ème année) •  C. Bazin (3ème année, co-­‐tutelle LATMOS) Personnel non permanents : •  T. Barlyaeva, B. Boclet, E. Brageot, A. Llebaria, E. Pagot, C. Peillon Chercheurs associés (>1 mois/an) : •  I. Toth (Hongrie), N. Peixinho (Portugal) 2 Intégra4on dans le panorama na4onal et interna4onal (1) Forte implicaMon dans les projets spaMaux •  ConcepMon, réalisaMon et exploitaMon scienMfique o  Roseaa/OSIRIS, MarcoPolo-­‐R/THERMAP, o  Soho/LASCO, SolarOrbiter/METIS, Proba3/ASPIICS •  ExploitaMon scienMfique o  Deep Impact, EPOXI, NExT, Dawn, Juice/JANUS, o  Stereo/SECCHI, Solar Probe Plus •  ProposiMons de missions ESA en PI o  Trojans’s Odyssey (M3), Insider (L2/L3) •  ProspecMve CNES o  Batman flies, Apophis, Wish, Instant, Space-­‐Meteor 3 Intégra4on dans le panorama na4onal et interna4onal (2) Forte implicaMon dans les projets d’observaMons sol et espace •  Hubble (PI), Spitzer (PI), Herschel (Co-­‐I Key Program) •  VLT (PI), IRTF (PI), CFHT (Co-­‐I Large Program) •  ALMA (PI), PdB (Co-­‐I) Forte implicaMon dans les simulaMons numériques •  Moyens de calcul naMonaux: TGCC Curie ImplicaMon en souMen à notre communauté •  CNAP (L. Jorda), CNU (A. DelsanM), TAC CFHT ⇒ Très bonne visibilité naMonale et internaMonale. 4 Théma4ques scien4fiques (référen4el Astronet) 3. What is the origin and evoluMon of stars and planetary systems? •  How do planetary systems form and evolve? 4. How do we fit in? •  How do we study the Sun to explore fundamental astrophysical processes? •  What drives Solar variability on all scales? •  What is the impact of Solar Variability on life on Earth? •  What is the dynamical history of the Solar system? •  What can we learn from Solar system exploraMon about its formaMon and evoluMon? •  Where should we look for life in the Solar system? 5 Théma4ques scien4fiques Contraindre les processus de formaMon et d'évoluMon du Système Solaire à parMr des propriétés physiques des peMts corps. Comprendre les mécanismes de formaMon planétaire. C o m p r e n d r e l e s p r o c e s s u s physiques de la couronne solaire. 6 Méthodologie ConcepMon, réalisaMon, opéraMon et exploitaMon scienMfique d'instruments spaMaux. ObservaMons mulM longueur d'onde à parMr des observatoires sol et espace et des sondes spaMales. SimulaMons numériques basées sur l’uMlisaMon et le développement d'un code 2D/3D diphasique. 7 Résultats marquants (2012-­‐2013) Structure, stabilité et évoluMon des tourbillons 3D dans les disques proto-­‐
planétaires TGCC: 435000h (2012); 450000h (2013) SimulaMon de l'instabilité de Rossby et de l’instabilité Barocline. Workshop ISPP « InstabiliMes & structures in proto-­‐planetary disks » Marseille 17-­‐20 Sept. 2012 PublicaMons: •  Richard, Barge & Le Dizes (A&A) •  Comptes Rendus de l’atelier ISPP publiés dans EDP Science 2013 8 Résultats marquants (2010) Image observée
LuteMa a une composiMon idenMque aux chondrites à enstaMtes, et donc idenMque au système Terre-­‐Lune. LuteMa s'est donc formé au même endroit que la Terre ! LuteMa a ensuite été éjecté vers la ceinture d'astéroïdes. Fort impact médiaMque: CP ESO, INSU Vernazza et al. (2011, Icarus) Image synthétique
9 Perspec4ves scien4fiques (1) Changement de paradigme sur les peMts corps du système solaire: considérer les populaMons comme un « tout » ! •  Comètes, astéroïdes, Troyens, Centaures et TNOs •  Inclure les satellites des planètes géantes ObservaMons sols (VLT, CFHT, ALMA, PdB, EELT), espace (Hubble, JWST) et missions spaMales (MarcoPolo-­‐R, JUICE, Dawn, OSIRIS-­‐
Rex, Comet Hopper, CSSR). Nouvelles approches: •  Manip de labo (processus de dégazage, irradiaMon) – PIIM •  Réseau de caméras FRIPON (météores) 10 Perspec4ves scien4fiques (2) Renforcer la recherche sur les disques proto-­‐planétaires (IRPHE, ALMA) •  Faire le lien entre théorie et observaMons pour expliquer la formaMon des planétésimaux •  Développer les ouMls de simulaMon numérique nécessaires pour cet objecMf (possibilité d’une démarche fédéraMve …) •  Etudier les disques protoplanétaires pour mieux comprendre: o  La distribuMon des parMcules solides dans les disques o  Les mécanismes de transport et d’aggloméraMon des parMcules o  L’impact de ces mécanismes sur la formaMon des peMts corps et des planètes géantes. •  Nécessité de recrutements futurs pour développer l’experMse actuelle dans ce domaine. MainMen puis décroissance progressive pour la physique solaire. 11 Perspec4ves scien4fiques (3) 2014 VLT, CFHT, … PdB, ALMA EELT HST JWST Rose_a Bepi-­‐Colombo Juice Dawn Osiris-­‐Rex MarcoPolo-­‐R CSSR Comet Hopper 2015 2016 ? 2017 ? 2018 ? 2019 ? 2020 et + ? RDV 2019 ? RDV 2022 RDV 2030 RDV 2025 ? ? 12