Atmosphères d'exoplanètes à partir d'observations à différentes phases orbitales – ExoATMO

La diversité des systèmes extrasolaires nous permet de mettre notre système en perspective et de comprendre les mécanismes impliqués dans la formation et l'évolution des planètes. Cette compréhension commence par une étude approfondie des planètes géantes car elles dominent le budget de masse et de moment cinétique de leur système. Notamment, la composition atmosphérique des planètes géantes garde des traces de leurs conditions de formation et d'évolution. L'observation et la caractérisation précise de ces atmosphères est donc une étape cruciale dans notre compréhension des systèmes extrasolaires.
Dans ce cadre, les Jupiter chauds sortent particulièrement du lot. Ces planètes de la masse de Jupiter mais avec des périodes orbitales de quelques jours seulement présentent les meilleurs conditions d'observabilité de par leur taille et proximité avec l'étoile. Bien qu'elles soient observées depuis plus de 30 ans, les contraintes atmosphériques obtenues ne représentent qu'une zone de la planète et nécessitent d'utiliser des modèles sous-contraints pour estimer une composition atmosphérique globale. Le but du projet ExoATMO est donc de répondre à:
Quelle est la structure tri dimensionnelle des atmosphères des Jupiter chauds ?
Pour répondre à cette question, je combinerai le spectromètre SPIRou, l'un des meilleurs instruments au monde pour la caractérisation des atmosphères et l'intégralité des données d'archives disponibles. Grâce à un programme validé de plus de 280 heures, dédié à l'observation plusieurs fois par orbite de 6 Jupiter chauds, je contraindrai la composition atmosphérique à plusieurs longitudes planétaires. Je couplerai ensuite les données des différentes phases à l'aide d'un modèle 3D unique d'atmosphère, offrant la meilleure compréhension possible des atmosphères planétaires. Par ce programme, je proposerai un nouvel état de l'art dans les observations atmosphériques des planètes géantes, amenant aux meilleures contraintes possibles sur leur formation et leur évolution.