Avec le développement de missions de détection et d’étude dédiées telles que TESS ou bientôt PLATO, ainsi que le lancement de JWST, de nombreuses exoplanètes vont continuer à être découvertes et étudiées. Parmi elles, les super-Terres, ces planètes rocheuses de 1 à 2 fois la taille de la Terre, sont particulièrement intéressantes, notamment car elles pourraient être habitables. L’habitabilité d’une planète est intimement liée aux processus internes – tectonique des plaques, formation d’un cœur de fer, processus dynamo,... – et à sa formation. Les propriétés physiques des intérieurs de super-Terres restent toutefois très mal caractérisées et il est nécessaire de mieux comprendre le comportement des matériaux constitutifs dans les conditions de température et de pression pertinentes pour les super-Terres.
Les simulations numériques dites ab initio et les expériences de chocs laser se sont révélées être des outils de choix pour déterminer des équations d’état, des diagrammes de phase ainsi que des propriétés de transport, y compris pour des matériaux complexes. Ces données sont essentielles pour la compréhension des super-Terres.
Le projet a pour objectif de caractériser les mélanges fer-silicates à haute pression en utilisant les simulations ab initio et les expériences de chocs laser. Les propriétés de miscibilités fer-silicates seront explorées ainsi que le diagramme de cristallisation du mélange. En outre, une étude des propriétés de transport sera menée pour déterminer le lien entre la structure microscopique du liquide et les propriétés électroniques.
Ces propriétés permettront de déterminer si un cœur de fer peut se former au sein d’une super-Terre et s’il peut générer un champ magnétique. À partir des propriétés de transport il sera également possible de faire un bilan thermique des super-Terres et d’en comprendre leur évolution.