Thèse Excitation Collisionnelle des Molécules Complexes dans les Atmosphères Cométaires H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université de Rennes École doctorale : École doctorale Science de la Matière, des Molécules et Matériaux Laboratoire de recherche : INSTITUT DE PHYSIQUE DE RENNES Direction de la thèse : Francois LIQUE ORCID 0000-0002-0664-2536 Date limite de candidature : 2026-06-30T00:00:00
Les observations des enveloppes cométaires ont mis en évidence la nécessité de calculer les taux d'excitation des molécules cométaires induits par CO, CO2 et H2O, les principaux collisionneurs, afin de tirer le meilleur parti de ces observations. Le calcul de ces données par des approches quantiques défie les capacités de calcul actuelles. Nous proposons de mettre en place de nouvelles approches théoriques et d'effectuer des calculs pour des molécules cométaires complexes tels que CH3OH et H2CO et tirer le meilleur parti des observations récentes. Ces molécules sont parmi les espèces cométaires les plus abondantes et sont considérées comme de très bonnes sondes des conditions physiques dans les comas ainsi que des molécules clés pour comprendre l'héritage chimique des systèmes cométaires à partir des nuages moléculaires.

Moyens informatiques et logiciels scientifiques

Les observatoires terrestres et spatiaux ont permis de découvrir une grande variété de molécules dans les environnements astrophysiques (milieu interstellaire, atmosphères planétaires, comètes...). À ce jour, plus de 350 molécules ont été découvertes. L'un des principaux objectifs de l'astrochimie est d'obtenir un recensement précis de la complexité moléculaire dans ces environnements. En effet, la détermination précise des abondances des molécules peut permettre de répondre aux questions fondamentales suivantes : (i) Comment les étoiles et les planètes (y compris notre système solaire) se forment-elles ? et (ii) Comment les molécules organiques à l'origine de la vie se forment-elles ? Notre connaissance des environnements astrophysiques repose sur les spectres de rayonnement capturés par les télescopes. En particulier, l'identification des molécules dans l'espace et la détermination de leur abondance reposent quasiment entièrement sur la spectroscopie. Dans l'espace, les populations des niveaux d'énergie des molécules sont rarement à l'équilibre thermodynamique local (ETL) car la densité est généralement si faible (n 1010 cm-3) que les collisions ne peuvent pas maintenir l'ETL (Roueff & Lique 2013). Dans de telles conditions, interpréter un spectre et déterminer les conditions physiques régnant dans les milieux astrophysiques nécessitent de résoudre simultanément les équations de transfert de rayonnement et d'équilibre statistique pour les molécules sélectionnées.