Nous connaissons aujourd’hui plus de 4,000 exoplanètes dans plus de 3,000 systèmes exoplanétaires. La population d’exoplanètes connues montre une grande diversité en termes de masse, rayon (et donc de densité et de composition), et d’architecture orbitale. La communauté de recherche évolue aujourd’hui de la détection des exoplanètes à leur caractérisation, et plus particulièrement à la caractérisation de leur atmosphère. Ce projet de thèse porte sur l’étude numérique des mécanismes physiques (dynamique 3D, photochimie, interactions magnétiques) qui déterminent l’échappement atmosphérique des atmosphères d’exoplanètes fortement irradiées. Le projet a pour but de proposer une interprétation physique --qui manque aujourd’hui-- aux observations en transit (e.g. en Lyman-alpha, C II, H-alpha, He I at 1083 nm) de la haute atmosphère d’exoplanètes chaudes. La priorité sera mise sur le développement de modèles basés sur la physique ab-initio afin de prendre en compte toute la complexité de ces interactions, et de les placer dans le contexte des observations actuellement disponibles. La thèse posera ainsi les jalons du développement d’un nouveau modèle versatile, 3D, multi-physique, avec une ambition internationale pour la recherche sur les interactions étoile-planète.