Projet ERC "COSMOKEMS" de Bernard Bourdon

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Description du projet

Pour Bernard Bourdon, le défi sur cinq ans est de mieux comprendre comment une protoplanète – astre précurseur des planètes – se forme dans une nébuleuse solaire dominée par l’hydrogène, à partir de gaz et de poussières. Et cela en "seulement" quelques millions d’années au plus.

On dispose déjà d’une base de scénario : un nuage diffus se concentre vers son centre et forme le Soleil ; autour, un disque protoplanétaire s’organise. Les températures approximatives dans le disque doivent être alors de 2000 Kelvins, une température où toute la matière est comme vaporisée. Puis un refroidissement très rapide s’opère, probablement sur une période de l’ordre de 100 000 ans, et des solides se condensent. Les différents isotopes se distribuent de façon particulière pendant la mise en place de ce nouvel équilibre entre phases solides, liquides et vapeur : quelles sont leurs proportions ? Comment évoluent-ils lors de ce phénomène ?

Bernard Bourdon va développer un instrument complétement inédit : une machine qui devra reconstituer en laboratoire les conditions de la nébuleuse solaire. Elle imposera à la matière des conditions extrêmes (il espère atteindre 2000 Kelvin) afin de mesurer le fractionnement isotopique associé à ces équilibres ou lors de changements de phase. Connaître les conditions thermodynamiques du solide et de la vapeur associée dans le disque protoplanétaire est l’un des objectifs du projet. Mieux appréhender ces comportements en laboratoire permettra d’alimenter les modèles qui tentent de décrire la formation de notre système solaire. Pourquoi les compositions du Soleil, de la Terre, de Mars et de la Lune sont-elles différentes ? Pourquoi les météorites, matière originelle des planètes, ont-elles des abondances différentes de celle de la Terre ? Cela s’expliquerait-il par un jeu d’évaporation et de condensations partielles suite au refroidissement du disque protoplanétaire ou encore à un impact géant avec une autre planète ? (celui-là même qui aurait formé la Lune). Ce sont quelques exemples de phénomènes complexes que va tenter de décrypter Bernard Bourdon en confrontant les données de son futur instrument et les mesures isotopiques des roches terrestres et extraterrestres réalisées par spectrométrie de masse.

Financement ERC :

3 106 625 €

Durée :

1er octobre 2016 au 30 septembre 2021

ERC Advanced Grant

Les subventions ERC Advanced Grant doivent permettre à des scientifiques confirmés de proposer un sujet en rupture par rapport à leurs activités de recherche, tout en restant actifs au niveau scientifique. Les bourses Advanced Grant sont ouvertes à tous les chercheurs confirmés, reconnus en tant que leaders d'exception et qui mènent un projet de recherche exploratoire. Les candidats doivent faire preuve d'un excellent track-record (titres et travaux) relevé au cours des dix dernières années de recherche. La recherche proposée par le chercheur doit ouvrir de nouvelles perspectives. Elle ne doit pas être dans l'exacte continuité de celle menée jusqu'à présent.