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H/F doctorant(e) pour développer un schéma chimique CHON+PS validé à haute température avec des applications en planétologie.

Cette offre est disponible dans les langues suivantes :
Français - Anglais

Date Limite Candidature : jeudi 9 décembre 2021

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Informations générales

Référence : UMR7583-GENTUA-033
Lieu de travail : CRETEIL
Date de publication : jeudi 18 novembre 2021
Nom du responsable scientifique : Olivia Venot
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 janvier 2022
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

Dans le cadre du projet ANR "EXACT (EXoplanetary Atmospheric Chemistry at high Temperature)", le/la doctorant(e) engagé(e) développera un schéma complet CHON+PS et appliquera ce schéma nouvellement développé à l'étude des atmosphères exoplanétaires, en utilisant un modèle cinétique. Pendant la première partie de la thèse (18 premiers mois), l'étudiant(e) développera le schéma CHON+PS, en partant de notre schéma CHON le plus récent (Venot+2020). Le schéma sera validé par des mesures expérimentales sur une large gamme de pressions (0,01-500 bars) et de températures (300-2500 K). Ce développement sera effectué au LRGP avec des experts de renommée internationale dans l'étude expérimentale et la modélisation de la cinétique de la combustion. Pendant la deuxième partie du doctorat (18 mois), l'étudiant appliquera le schéma nouvellement développé à l'étude des atmosphères planétaires, en utilisant un modèle cinétique. Ce travail sera effectué au LISA avec des experts en modélisation des atmosphères (exo)planétaires.
Activités :
Les principales tâches de l'étudiant(e) en thèse seront les suivantes :
- Travail bibliographique
- Conduire le développement et la validation des modèles cinétiques CHON+PS
- Développer des méthodes, utilisant la chimie computationnelle, pour calculer et tabuler les constantes de vitesse en phase gazeuse.
- Adapter le code de cinétique chimique existant au nouveau schéma développé
- Développer des modèles atmosphériques pour diverses exoplanètes et étudier leur composition chimique.
- Évaluer la détectabilité des nouvelles espèces S et P sur des spectres synthétiques.
- Rédiger des articles scientifiques, son manuscrit de thèse et diffuser les résultats de la recherche lors de conférences et de séminaires.

Contexte de travail

Pour en savoir plus sur les nouveaux mondes fascinants que sont les exoplanètes, plusieurs télescopes spatiaux ont été conçus, comme le JWST (James Webb Space Telescope, lancement en octobre 2021) et Ariel (Atmospheric Remote-sensing Infrared Exoplanet Large Survey, lancement en 2029). La large couverture en longueur d'onde et la haute sensibilité des instruments embarqués sur ces télescopes nous permettront d'extraire beaucoup plus d'informations de leurs données que ce qui a été possible jusqu'à présent, ce qui conduira à de nombreuses percées. Toutefois, ces percées ne seront possibles que si les modèles utilisés pour interpréter les observations à haute résolution sont robustes et fiables. En particulier, les modèles photo-thermochimiques calculent la composition chimique des atmosphères des exoplanètes, en tenant compte de la chimie particulière qui se produit dans ces milieux et de l'effet des processus de déséquilibre. L'ingrédient principal de ces modèles, le schéma chimique, doit être spécifiquement adapté à leurs conditions extrêmes, c'est-à-dire à des températures et des pressions très élevées. Grâce à une étroite collaboration entre le Laboratoire Interuniversitaire des Systèmes Atmosphériques (LISA) et le Laboratoire Réactions et Génie des Procédés (LRGP), nous sommes la seule équipe au monde capable de fournir des schémas chimiques très fiables validés sur des expériences de combustion (Venot+2012, 2015, 2020). Ces schémas, qui contiennent des espèces de carbone, d'hydrogène, d'oxygène et d'azote (CHON), sont mis à la disposition de la communauté via la base de données KIDA et sont régulièrement téléchargés. Cependant, pour une simulation plus fiable de la composition atmosphérique des exoplanètes, des améliorations significatives sont encore nécessaires : Les molécules contenant du soufre et du phosphore peuvent affecter les observations des atmosphères des exoplanètes et doivent donc être intégrées dans les modèles atmosphériques utilisés pour les analyser.
Dans le cadre du projet ANR "EXACT (EXoplanetary Atmospheric Chemistry at high Temperature)", le/la doctorant(e) engagé(e) développera un schéma complet CHON+PS et appliquera ce schéma nouvellement développé à l'étude des atmosphères exoplanétaires, en utilisant un modèle cinétique.

Informations complémentaires

Le (la) candidat(e) sera affecté(e) au LISA (Laboratoire Interuniversitaire des Systèmes Atmosphériques), UMR CNRS 7583 est une unité mixte de l'Université Paris-Est Créteil , de l'Université de Paris et du CNRS. Il fait partie de l'Observatoire des Sciences de l'Univers EFLUVE et de la Fédération de recherche IPSL.
Ses principaux thèmes de recherche portent sur la compréhension du fonctionnement des atmosphères terrestres et planétaires, et des impacts liés à la modification de la composition de l'atmosphère par les activités humaines. Les méthodes utilisées sont fondées sur des observations en atmosphère réelle, sur de la simulation expérimentale en laboratoire et de la modélisation numérique.
Le (la) candidat(e) sera également amené(e) à être accueilli(e) au sein d'une équipe du Laboratoire Réactions et Génie des Procédés (LRGP) est une Unité Mixte de Recherche du CNRS et de l'Université de Lorraine. Il est situé à Nancy. Il est principalement situé en centre-ville, dans les locaux de l'Ecole Nationale Supérieure des Industries Chimiques de Nancy (ENSIC). Le laboratoire de recherche est un laboratoire de pointe en France et dans le monde en matière de chimie et de génie des procédés. Le/la candidat(e) au doctorat travaillera au sein du groupe de cinétique radicalaire, qui possède une expertise internationalement reconnue en cinétique de la combustion, tant du côté expérimental que de la modélisation.

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