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Julien Monteux

Julien MONTEUX Chargé de Recherches CNRS Laboratoire Magmas et Volcans Université Clermont Auvergne
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Les impacts météoritiques ont joué un rôle crucial dans les étapes primitives d’évolution des planètes et lunes du système solaire. Il existe un consensus sur l’importance des premières étapes de formation de ces objets dans l’acquisition de leurs caractéristiques actuelles. Cependant, les modalités d’évolution primitives et les processus mis en jeu restent largement débattus. La planétologie comparée et les simulations numériques constituent des outils performants pour comprendre et reconstituer les phénomènes qui ont pu se dérouler il y a plus de 4.5 milliards d’années. Le lien temporel qui existe entre l’accrétion, la différenciation et l’initiation du champ magnétique montre qu’il est crucial de caractériser correctement l’influence des impacts météoritiques et notamment des impacts géants sur l’évolution structurale, thermique et magnétique des jeunes planètes. Au vu de la grande diversité des échelles caractéristiques de temps, de températures, de vitesses et de tailles, les simulations numériques sont des outils particulièrement adaptés pour atteindre cet objectif. Je caractérise le couplage entre accrétion, évolution thermique et histoire de la dynamique du champ magnétique au sein des lunes et planètes telluriques du système solaire. Je mets notamment en évidence l’influence qu’ont pu avoir les impacts géants sur : - la structure interne des planètes et lunes du système solaire, - l’évolution thermique des satellites de glace, - le champ magnétique des planètes telluriques. Depuis le début de ma thèse, je me suis intéressé aux grandes étapes d’évolution primitive des planètes et lunes du système solaire. Je travaille plus particulièrement sur la relation entre les impacts météoritiques, l’évolution thermique des jeunes planètes et les premiers épisodesmajeurs de différenciation. Cette thématique de recherche m’a naturellement amené à travailler sur la dynamique d’évolution du champ magnétique des planètes telluriques mais aussi à considérerdes objets tels que les satellites de glace. Pour cela, je développe et j’adapte des modèles numériques afin d’obtenir les échelles caractéristiques de temps, de longueur et de température propres à ces événements qui ont grandement conditionné la structure thermo-chimique actuelle des planètes. Au cours de mon parcours scientifique, j’ai utilisé des codes numériques (code d’analyse de la déformation mécanique, code de convection, code de dynamo cinématique) et j’ai également modifié ces outils numériques afin de les adapter pour mieux comprendre comment évolue l’intérieur des jeunes planètes. J’ai ainsi transformé un code de convection 2D cartésien en un code de convection thermique axi-symétrique cylindrique puis en un code de convection thermo-chimique axi-symétrique sphérique afin de caractériser les conséquences d’un large impact météoritique sur une planète en croissance. J’ai modifié un code de convection thermique 3D sphérique pour inclure les effets de l’accrétion et de la différenciation des satellites de glace. Actuellement, je développe et adapte de nouvelles méthodes numériques (méthode hydrocodes, codes d’évolution thermo-chimique) afin de mieux caractériser les premières étapes de formation et d’évolution de la Terre et des autres planètes telluriques.

Publications

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Large impacts and their contribution to the water budget of the Early Moon

T. Engels , Julien Monteux , Maud Boyet , Mohamed Ali Bouhifd
Icarus, inPress, pp.116124. ⟨10.1016/j.icarus.2024.116124⟩
Journal articles hal-04586978v1
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Conditions for segregation of a crystal‐rich layer within a convective magma ocean

Julien Monteux , B. Qaddah , Denis Andrault
Journal of Geophysical Research. Planets, 2023, 128 (5), pp.e2023JE007805. ⟨10.1029/2023JE007805⟩
Journal articles hal-04087635v1
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Deep mantle origin of large igneous provinces and komatiites

Rémy Pierru , Denis Andrault , Geeth Manthilake , Julien Monteux , Jean-Luc Devidal
Science Advances , 2022, 8 (44), ⟨10.1126/sciadv.abo1036⟩
Journal articles hal-03850999v1
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Thermal conductivities of solid and molten silicates: Implications for dynamos in mercury-like proto-planets

Damien Freitas , Julien Monteux , Denis Andrault , Geeth Manthilake , Antoine Mathieu
Physics of the Earth and Planetary Interiors, 2021, 312, pp.106655. ⟨10.1016/j.pepi.2021.106655⟩
Journal articles hal-03164528v1
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Thermal evolution of a metal drop falling in a less dense, more viscous fluid

B. Qaddah , Julien Monteux , M. Le Bars
Physical Review Fluids, 2020, 5, pp.053801. ⟨10.1103/PhysRevFluids.5.053801⟩
Journal articles hal-02563299v1
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A mushy Earth's mantle for more than 500 Myr after the magma ocean solidification

J. Monteux , Denis Andrault , Martin Guitreau , H Samuel , Sylvie Demouchy
Geophysical Journal International, 2020, 221 (2), pp.1165-1181. ⟨10.1093/gji/ggaa064⟩
Journal articles hal-02561888v1
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A mushy Earth's mantle for more than 500 Myr after the magma ocean solidification

Julien Monteux , D Andrault , M Guitreau , Henri Samuel , S Demouchy
Geophysical Journal International, 2020, 221 (2), pp.1165-1181. ⟨10.1093/gji/ggaa064⟩
Journal articles hal-03059716v1
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Dynamics of core-mantle separation: Influence of viscosity contrast and metal/silicate partition coefficients on the chemical equilibrium

Vincent Clesi , Julien Monteux , B. Qaddah , M. Le Bars , J.-B. Wacheul
Physics of the Earth and Planetary Interiors, 2020, 306, pp.106547. ⟨10.1016/j.pepi.2020.106547⟩
Journal articles hal-02933230v1
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Dynamics and stability of an iron drop falling in a magma ocean

B. Qaddah , Julien Monteux , Vincent Clesi , Mohamed Ali Bouhifd , Michael Le Bars
Physics of the Earth and Planetary Interiors, 2019, 289, pp.75-89. ⟨10.1016/j.pepi.2019.02.006⟩
Journal articles hal-02113925v1
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Shock wave propagation in layered planetary interiors: Revisited

Julien Monteux , J. Arkani-Hamed
Icarus, 2019, 331, pp.238-256. ⟨10.1016/j.icarus.2019.05.016⟩
Journal articles hal-02147819v1
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Evidence for anorthositic crust formed on an inner solar system planetesimal

Paul Frossard , Maud Boyet , A. Bouvier , Tahar Hammouda , Julien Monteux
Geochemical Perspectives Letters, 2019, 11, pp.28-32. ⟨10.7185/geochemlet.1921⟩
Journal articles hal-02315516v1
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Thermal Conductivity of FeS and Its Implications for Mercury's Long‐Sustaining Magnetic Field

Geeth Manthilake , J. Chantel , Julien Monteux , Denis Andrault , Mohamed Ali Bouhifd
Journal of Geophysical Research. Planets, 2019, 124 (9), pp.2359 - 2368. ⟨10.1029/2019JE005979⟩
Journal articles hal-02284266v1
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Deep and persistent melt layer in the Archaean mantle

Denis Andrault , Giacomo Pesce , Geeth Manthilake , Julien Monteux , Nathalie Bolfan-Casanova
Nature Geoscience, 2018, 11 (2), pp.139 - 143. ⟨10.1038/s41561-017-0053-9⟩
Journal articles hal-01898410v1
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Water and the Interior Structure of Terrestrial Planets and Icy Bodies

Julien Monteux , G. J Golabek , D. C Rubie , G. Tobie , E. D Young
Space Science Reviews, 2018, 214 (1), ⟨10.1007/s11214-018-0473-x⟩
Journal articles hal-01907486v1
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Silicate melts during Earth's core formation

Mohamed Ali Bouhifd , Vincent Clesi , A. Boujibar , Nathalie Bolfan-Casanova , Camille Cartier
Chemical Geology, 2017, 461, pp.128 - 139. ⟨10.1016/j.chemgeo.2016.12.035⟩
Journal articles hal-01635980v1
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Toward a coherent model for the melting behavior of the deep Earth’s mantle

Denis Andrault , Nathalie Bolfan-Casanova , Mohamed Ali Bouhifd , Asmaa Boujibar , Gaston Garbarino
Physics of the Earth and Planetary Interiors, 2017, 265, pp.67-81. ⟨10.1016/j.pepi.2017.02.009⟩
Journal articles hal-01503000v1
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Consequences of large impacts on Enceladus’ core shape

J. Monteux , G. Collins , G. Tobie , Gael Choblet
Icarus, 2016, 264, pp.300 - 310. ⟨10.1016/j.icarus.2015.09.034⟩
Journal articles hal-01637425v1
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Scaling laws of impact induced shock pressure and particle velocity in planetary mantle

J. Monteux , J. Arkani-Hamed
Icarus, 2016, 264, pp.246-256. ⟨10.1016/j.icarus.2015.09.040⟩
Journal articles hal-01637422v1
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On the cooling of a deep terrestrial magma ocean

Julien Monteux , Denis Andrault , H. Samuel
Earth and Planetary Science Letters, 2016, 448, pp.140 - 149. ⟨10.1016/j.epsl.2016.05.010⟩
Journal articles hal-01637420v1
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Can eustatic charts go beyond first-order? Insights from the Permo-Triassic

Benjamin Guillaume , Stéphane Pochat , Julien Monteux , Laurent Husson , Gael Choblet
Lithosphere, 2016, 8 (5), pp.505-518. ⟨10.1130/L523.1⟩
Journal articles insu-01359847v1
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Towards more realistic core-mantle boundary heat flux patterns: a source of diversity in planetary dynamos

Hagay Amit , Gael Choblet , Peter Olson , Julien Monteux , Frédéric Deschamps
Progress in Earth and Planetary Science, 2015, 2 (1), pp.505-518. ⟨10.1186/s40645-015-0056-3⟩
Journal articles hal-01635999v1
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Cosmochemical fractionation by collisional erosion during the Earth’s accretion

Asmaa Boujibar , Denis Andrault , Nathalie Bolfan-Casanova , Mohamed Ali M.A. Bouhifd , Julien Monteux
Nature Communications, 2015, 6, pp.324 - 335. ⟨10.1038/ncomms9295⟩
Journal articles hal-01680863v1
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Giant impacts, heterogeneous mantle heating and a past hemispheric dynamo on Mars

Julien Monteux , Hagay Amit , Gael Choblet , Benoit Langlais , G. Tobie
Physics of the Earth and Planetary Interiors, 2015, 240, pp.114-124. ⟨10.1016/j.pepi.2014.12.005⟩
Journal articles hal-01142028v1

Evolution of Titan’s atmosphere during the Late Heavy Bombardment

Nadejda Marounina , G. Tobie , Sabrina Carpy , Julien Monteux , Benjamin Charnay
Icarus, 2015, 257, pp.324-335. ⟨10.1016/j.icarus.2015.05.011⟩
Journal articles hal-01172389v1
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Consequences of giant impacts in early Mars: Core merging and Martian dynamo evolution

Julien Monteux , Jafar Arkani-Hamed
Journal of Geophysical Research. Planets, 2014, 119 (3), pp.480-505. ⟨10.1002/2013JE004587⟩
Journal articles hal-01636075v1
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Laboratory experiments on the breakup of liquid metal diapirs

Jean-Baptiste Wacheul , Michael Le Bars , Julien Monteux , Jonathan M. Aurnou
Earth and Planetary Science Letters, 2014, 403, pp.236-245. ⟨10.1016/j.epsl.2014.06.044⟩
Journal articles hal-01636076v1
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Can large icy moons accrete undifferentiated?

J. Monteux , G. Tobie , Gael Choblet , M. Le Feuvre
Icarus, 2014, 237, pp.377-387. ⟨10.1016/j.icarus.2014.04.041⟩
Journal articles hal-01636068v1
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Dynamics of core merging after a mega-impact with applications to Mars’ early dynamo

J. Monteux , A.M. M Jellinek , C.L. L Johnson
Icarus, 2013, 226 (1), pp.20-32. ⟨10.1016/j.icarus.2013.05.008⟩
Journal articles hal-01636055v1
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Can a sinking metallic diapir generate a dynamo?

Julien Monteux , Nathanaël Schaeffer , Hagay Amit , Philippe Cardin
Journal of Geophysical Research. Planets, 2012, 117 (E10), pp.E10005. ⟨10.1029/2012JE004075⟩
Journal articles hal-01636052v1
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Why might planets and moons have early dynamos?

J. Monteux , A.M. M Jellinek , C.L. L Johnson
Earth and Planetary Science Letters, 2011, 310 (3-4), pp.349 - 359. ⟨10.1016/j.epsl.2011.08.014⟩
Journal articles hal-01636051v1
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A model of metal–silicate separation on growing planets

J. Monteux , Y. Ricard , N. Coltice , F. Dubuffet , M. Ulvrova
Earth and Planetary Science Letters, 2009, 287 (3-4), pp.353-362. ⟨10.1016/j.epsl.2009.08.020⟩
Journal articles hal-01636042v1
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Deformation and rupture of the oceanic crust may control growth of Hawaiian volcanoes

Jean-Luc Got , Vadim Monteiller , Julien Monteux , Riad Hassani , Paul Okubo
Nature, 2008, 451 (7177), pp.453 - 456. ⟨10.1038/nature06481⟩
Journal articles hal-01636049v1