Exploration des exoplanètes rocheuses avec le JWST // Exploring trends in rocky exoplanets observed with JWST

L’un des principaux objectifs du télescope spatial JWST est de caractériser, pour la première fois, les atmosphères des exoplanètes rocheuses et tempérées, une étape clé dans la recherche de mondes potentiellement habitables. Les exoplanètes rocheuses tempérées accessibles au JWST sont principalement celles en orbite autour d’étoiles de type M. Cependant, une question majeure demeure quant à la capacité des planètes orbitant autour de ces étoiles froides à conserver leur atmosphère. En 2024, un programme exceptionnel de 500 heures de temps discrétionnaire du directeur (Director’s Discretionary Time, DDT), intitulé Rocky Worlds, a été consacré à cette thématique, soulignant son importance stratégique au plus haut niveau (NASA, STScI).
L’objectif principal de ce projet de doctorat est : 1) Analyser l’ensemble des données d’éclipses JWST/MIRI disponibles pour les exoplanètes rocheuses issues du programme Rocky Worlds et d’autres programmes publics, en utilisant un cadre d’analyse cohérent et homogène ; 2) Rechercher des tendances à l’échelle des populations dans les observations et de les interpréter à l’aide de simulations atmosphériques tridimensionnelles.
À travers ce travail, nous visons à identifier les processus physiques qui régissent la présence et la composition des atmosphères des exoplanètes rocheuses tempérées.

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One of JWST’s major goals is to characterize, for the first time, the atmospheres of rocky, temperate exoplanets, a key milestone in the search for potentially habitable worlds. The temperate rocky exoplanets accessible to JWST are primarily those orbiting M-type stars. However, a major question remains regarding the ability of planets orbiting M-dwarfs to retain their atmospheres.
In 2024, an exceptional 500-hour Director’s Discretionary Time (DDT) program, entitled Rocky Worlds, was dedicated to this topic, underlining its strategic importance at the highest level (NASA, STScI).
The main objective of this PhD project is to: 1) Analyze all available JWST/MIRI eclipse data for rocky exoplanets from Rocky Worlds and other public programs using a consistent and homogeneous framework; 2)Search for population-level trends in the observations and interpret them using 3D atmospheric simulations.
Through this work, we aim to identify the physical processes that control the presence and composition of atmospheres on temperate rocky exoplanets.

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Pôle fr : Direction de la Recherche Fondamentale
Département : Institut de recherche sur les lois fondamentales de l’univers
Service : Direction d’Astrophysique
Laboratoire : Laboratoire de dynamique des étoiles des (Exo) planètes et de leur environnement
Date de début souhaitée : 01-10-2026
Ecole doctorale : Science de la Terre et de l’Environnement et Physique de l’Univers Paris (STEPUP)
Directeur de thèse : LAGAGE Pierre-Olivier
Organisme : CEA
Laboratoire : DRF/IRFU
URL : https://educrot22.github.io/educrot.github.io/

Public/private mixed funding

Pôle fr : Direction de la Recherche Fondamentale
Département : Institut de recherche sur les lois fondamentales de l’univers
Service : Direction d’Astrophysique

Master en astrophysique, physique théorique, traitement du signal