Pierre Auclair-Desrotour, postdoctorant

Pouvez-vous vous présenter en quelques mots ?

Pierre Auclair-Desrotour, 28 ans, post-doctorant au LAB, valseur et lamiste (du nom de l’instrument de musique, la lame sonore).

 

Quelle est votre fonction ici au LAB et depuis quand ?

J’ai intégré l’équipe ECLIPSE du LAB en novembre 2016, un mois après avoir soutenu ma thèse, en tant que post-doctorant. Ce poste est financé par l’ERC WHIPLASH.

 

Sur quoi travaillez-vous ?

Je travaille actuellement avec Jérémy Leconte sur la modélisation des effets de marées et leurs conséquences sur l’évolution des systèmes planétaires. Plus particulièrement, je m’intéresse aux marées océaniques et atmosphériques, qui sont ma spécialité depuis le doctorat. En deux mots, les couches fluides des planètes se déforment sous l’effet des perturbations gravitationnelles et thermiques que les corps d’un système exercent les uns sur les autres. Cette déformation engendre une dissipation d’énergie qui contribue à modifier l’architecture et la dynamique du système sur le long terme. L’objectif de la modélisation est donc de comprendre la physique de la marée en la réduisant à l’essentiel de manière à contraindre les propriétés des systèmes observés ainsi que leur histoire. Je m’intéresse aussi à des aspects plus généraux de la dynamique des fluides astrophysiques, tels que la dissipation d’énergie dans les étoiles et les couches fluides planétaires, et la validation de certaines hypothèses communément utilisées dans les modèles.

 

Quel a été votre parcours ?

J’ai effectué mes études secondaires à Perpignan (Pyrénées orientales), ma ville d’origine, et poursuivi ma formation en classes préparatoires dans la filière Physique et Sciences de l’Ingénieur pour finalement intégrer l’Ecole Nationale des Ponts et Chaussées, une école d’ingénieurs généraliste parisienne historiquement orientée vers la mécanique et l’économie. Au cours de mon cursus, d’abord dominé par les mathématiques appliquées et l’informatique (avec aussi de l’économie, du droit et de la gestion, mais à moindre dose), je me suis spécialisé dans le génie mécanique et les matériaux, c’est-à-dire l’étude des petites et grandes transformations de la matière d’un point de vue dynamique et thermique. Cette formation s’est concrétisée par un stage de onze mois chez DCNS (ancienne Direction des Chantiers Navals) au sein du département R&D de mécanique des milieux continus de Lorient, stage dont l’objectif était d’optimiser la forme des carènes de sous-marins suivant des critères hydrodynamiques. En parallèle de ma dernière année d’école, j’ai effectué le master 2 d’Astrophysique de l’Observatoire de Paris, au sein de la spécialité Dynamique des Systèmes Gravitationnels. Mon parcours académique s’est achevé par une thèse sous la direction de Jacques Laskar et Stéphane Mathis, effectuée entre l’Observatoire de Paris et le CEA (Commissariat à l’Energie Atomique), et visant à caractériser l’impact des marées atmosphériques sur la rotation de planètes telluriques telles que Vénus.

 

Qu’est-ce qui vous a poussé à devenir astrophysicien ?

Je dois dire que cette envie m’est venue assez tardivement. Depuis tout jeune, j’avais une passion : les bateaux. Et une idée fixe : concevoir des bateaux ! Je m’orientais donc plutôt, a priori, vers une carrière d’architecte naval… C’est d’ailleurs dans cet esprit que j’ai entrepris des études d’ingénierie et effectué mon stage chez DCNS. Ma réorientation s’est produite durant ce stage. J’ai choisi l’astrophysique parce que cette discipline a toujours occupé une place importante dans mon imaginaire. De plus, j’étais très intrigué par la relativité générale, qui m’apparaissait comme un domaine de la physique un peu magique. Enfin, je ne souhaitais pas faire une croix sur les notions acquise au cours de ma formation d’ingénieur, notamment l’hydrodynamique. L’astrophysique me permettait de continuer à approfondir ces notions.

 

Quel est le résultat scientifique dont vous êtes le plus fier ?

Si je dois en retenir un, ce sera l’explication, à l’aide d’un modèle physique ab initio, de la dépendance en fréquence de la marée atmosphérique vénusienne (voir l’image) ; dépendance qui fut auparavant supposée via des modèles ad hoc (Dobrovolskis & Ingersoll 1978, Correia & Laskar 2001), puis identifiée à l’aide de modèles de circulation générale (GCM) (Leconte et al. 2015). Pour dire les choses plus simplement, l’irradiation de Vénus par le Soleil soumet l’atmosphère de la planète à un forçage de marée thermique qui la dilate et génère un bourrelet de marée en déphasage avec la direction du Soleil. Cet effet tend à empêcher la planète d’atteindre la rotation synchrone, c’est-à-dire la configuration dans laquelle elle montre toujours la même face au Soleil (comme par exemple la Lune avec la Terre). Il est de fait en compétition avec les marées solides qui, au contraire, poussent la planète vers cette configuration. De cette opposition découlent des états d’équilibres dits non-synchronisés : la planète, à l’image de Vénus, vient se placer dans une configuration où elle tourne lentement sur elle-même. La rotation d’équilibre d’une planète tellurique est un paramètre-clé, dont dépendent notamment les conditions de surface et la circulation générale de son atmosphère. Aussi, afin de caractériser les planètes extrasolaires observées, il est essentiel de comprendre la façon dont l’énergie dissipée par la marée varie avec la fréquence de marée et la structure interne de l’atmosphère. Ainsi, durant ma thèse, j’ai montré qu’une différence de structure atmosphérique pouvait changer radicalement la configuration d’équilibre d’une planète de type Vénus.

L’image montre les oscillations de marées atmosphériques terrestres. La surpression p (mbar) est tracée en fonction du temps solaire (heures), 12h00 correspondant au point sub-solaire et 0h00 au point anti-solaire (minuit). Les courbes correspondent à des mesures réalisées par J. Laskar à Fontainebleau (courbe verte) et à leur projection sur 5 (courbe rouge) et 2 (courbe bleu) harmoniques de Fourier. En arrière-plan sont représentés les résultats du modèle ab initio développé durant mon doctorat, pour lesquels l’axe vertical correspond à la latitude. Les surpressions sont identifiées par la couleur jaune, les sous-pressions par la couleur bleue. On voit ici que l’on retrouve à l’aide du modèle le décalage des pics de pression semi-diurnes, situés aux environs de 9h00 et 21h00. Ce décalage traduit le déphasage du bourrelet de marée par rapport à l’axe Terre-Soleil.