Julien Monteux

Les impacts météoritiques ont joué un rôle crucial dans les étapes primitives d’évolution des planètes et lunes du système solaire. Il existe un consensus sur l’importance des premières étapes de formation de ces objets dans l’acquisition de leurs caractéristiques actuelles. Cependant, les modalités d’évolution primitives et les processus mis en jeu restent largement débattus. La planétologie comparée et les simulations numériques constituent des outils performants pour comprendre et reconstituer les phénomènes qui ont pu se dérouler il y a plus de 4.5 milliards d’années. Le lien temporel qui existe entre l’accrétion, la différenciation et l’initiation du champ magnétique montre qu’il est crucial de caractériser correctement l’influence des impacts météoritiques et notamment des impacts géants sur l’évolution structurale, thermique et magnétique des jeunes planètes. Au vu de la grande diversité des échelles caractéristiques de temps, de températures, de vitesses et de tailles, les simulations numériques sont des outils particulièrement adaptés pour atteindre cet objectif. Je caractérise le couplage entre accrétion, évolution thermique et histoire de la dynamique du champ magnétique au sein des lunes et planètes telluriques du système solaire. Je mets notamment en évidence l’influence qu’ont pu avoir les impacts géants sur : - la structure interne des planètes et lunes du système solaire, - l’évolution thermique des satellites de glace, - le champ magnétique des planètes telluriques. Depuis le début de ma thèse, je me suis intéressé aux grandes étapes d’évolution primitive des planètes et lunes du système solaire. Je travaille plus particulièrement sur la relation entre les impacts météoritiques, l’évolution thermique des jeunes planètes et les premiers épisodesmajeurs de différenciation. Cette thématique de recherche m’a naturellement amené à travailler sur la dynamique d’évolution du champ magnétique des planètes telluriques mais aussi à considérerdes objets tels que les satellites de glace. Pour cela, je développe et j’adapte des modèles numériques afin d’obtenir les échelles caractéristiques de temps, de longueur et de température propres à ces événements qui ont grandement conditionné la structure thermo-chimique actuelle des planètes. Au cours de mon parcours scientifique, j’ai utilisé des codes numériques (code d’analyse de la déformation mécanique, code de convection, code de dynamo cinématique) et j’ai également modifié ces outils numériques afin de les adapter pour mieux comprendre comment évolue l’intérieur des jeunes planètes. J’ai ainsi transformé un code de convection 2D cartésien en un code de convection thermique axi-symétrique cylindrique puis en un code de convection thermo-chimique axi-symétrique sphérique afin de caractériser les conséquences d’un large impact météoritique sur une planète en croissance. J’ai modifié un code de convection thermique 3D sphérique pour inclure les effets de l’accrétion et de la différenciation des satellites de glace. Actuellement, je développe et adapte de nouvelles méthodes numériques (méthode hydrocodes, codes d’évolution thermo-chimique) afin de mieux caractériser les premières étapes de formation et d’évolution de la Terre et des autres planètes telluriques.