Offre de post-doc (2 ans) : Nature de la matière organique présente dans les particules de poussière de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko

Dans le cadre du projet ANR « COM & MIN », nous recherchons des candidat.e.s pour un post-doc de 2 ans au LISA. L’objectif scientifique est de contraindre la nature et la structure de la matière organique présente dans les particules cométaires de 67P qui ont été analysées par l’instrument COSIMA/Rosetta. Ce post-doc est financé pour 2 ans et devra commencer avant décembre 2026.

Les détails sur le sujet, l’environnement et la candidature dans l’annonce sont présents ci-dessous.


Nature de la matière organique présente dans les particules de poussière de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko

Sujet:
La mission spatiale Rosetta a étudié la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko (67P) d’août 2014 à septembre 2016. Cette mission a eu un grand retentissement scientifique et continue d’alimenter de nombreuses questions scientifiques concernant notre compréhension des comètes, des petits corps glacés, et de façon plus large, celle de l’histoire de la formation du Système solaire. Un grand nombre de données reste à exploiter, afin d’affiner nos connaissances et de préparer au mieux les objectifs des futures missions spatiales.

Durant la mission Rosetta, l’instrument COSIMA (COmetary Secondary Ion Mass Analyzer) a collecté, photographié, puis analysé par spectrométrie de masse des ions secondaires, de nombreuses particules de poussière émises par le noyau de la comète 67P. Ces mesures constituent un ensemble de données inestimables qui révèlent la composition chimique des particules cométaires à laquelle ni les observations à distance ni les analyses des autres instruments de la mission ne permettent d’accéder. Les analyses des données de COSIMA ont notamment permis de déterminer l’abondance d’éléments tels que H, C, Na, Mg, Al, Si, K, Ca et Fe dans environ 200 particules différentes et de montrer que les particules cométaires sont extrêmement riches en matière organique (environ 50% en masse).

En parallèle des observations in-situ, nous avons acquis de nombreux spectres de référence avec le modèle de référence COSIMA (RM) sur une grande variété d’échantillons organiques (matières organiques insolubles et solubles extraites de plusieurs chondrites carbonées, des kérogènes et charbons terrestres, ainsi que diverses familles d’espèces organiques comme des hydrocarbures aromatiques polycycliques – HAPS -, des alcanes, etc…). Nous avons également analysé des échantillons extraterrestres, tels que des météorites et des micrométéorites contenant à la fois des phases organiques et minérales. La plupart de ces spectres de référence ont déjà été utilisés pour des sujets spécifiques, tels que la détermination des facteurs d’étalonnage permettant de mesurer les rapports élémentaires N/C et H/C. Il est maintenant nécessaire de mener une étude approfondie tenant compte de tous les ions produits lors de l’ionisation de ces échantillons de référence et des particules cométaires.

L’objectif de ce projet de post-doctorat est d’examiner en détails les spectres de masse des ions positifs et négatifs de COSIMA afin de comparer les échantillons de référence à la matière organique cométaire. Plusieurs ions organiques seront pris en compte pour effectuer cette comparaison, en particulier des ions hydrocarbures, mais aussi d’autres ions tels que CN- ou C3OH+, par exemple.

La comparaison avec des échantillons de référence ayant une structure bien définie (HAPs, alcanes, etc…) permettra de déterminer la présence ou l’absence de fonctions chimiques spécifiques et de contraindre la nature de la structure carbonée et la nature de la matière organique cométaire. De plus, la comparaison avec des échantillons organiques extraterrestres permettra de replacer la matière organique cométaire dans un contexte astrophysique afin de préciser son origine et son évolution potentielle.

Profil candidat.e
Le ou la post-doctorant.e devra avoir une formation en (astro-)physique et/ou en chimie et/ou en géochimie et être motivé.e pour le traitement et l’analyse de données. Toute compétence ou expérience particulière dans ce domaine sera appréciée.

Contexte de travail
Le post-doctorat est financé pour deux ans par le projet ANR « COM and MIN ». Il se déroulera au Laboratoire Interuniversitaire des Systèmes Atmosphériques (LISA) à Créteil en collaboration avec les membres de l’équipe scientifique de l’instrument COSIMA, en particulier Nicolas Fray (LISA), Hervé Cottin (LISA), Donia Baklouti (IAS), Cécile Engrand (IJCLab) et Christelle Briois (LPC2E).

Contacts : nicolas.fray@lisa.ipsl.fr et herve.cottin@lisa.ipsl.fr