Proposition de thèse : évolution chimique des aérosols de Titan

Proposition de thèse

Évolution chimique des aérosols de Titan. Études en laboratoire.

Laboratoire d’accueil: Institut de Planétologie et d’Astrophysique de Grenoble (IPAG), Université Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble

Contact: veronique.vuitton@univ-grenoble-alpes.fr

Mots clés : Titan, irradiation ionique, aérosols, matière organique, spectrométrie de masse, spectroscopie infrarouge

Sujet:

Le système de Saturne a été exploré pendant 13 ans (2004-2017) par la mission Cassini-Huygens qui a révélé l’extraordinaire diversité chimique de Titan et Encelade, deux des satellites de la planète géante. Sur Titan, des embryons d’aérosols ont été détectés dans la haute atmosphère et des condensats de molécules complexes ont été observés dans la basse stratosphère. Ces matériaux organiques complexes sont exposés à des radiations énergétiques tels que les ions provenant d’Encelade ou les rayons cosmiques galactiques.
L’objectif de cette thèse est d’étudier l’impact des ions sur des analogues d’aérosols de Titan et des matériaux modèles en caractérisant leur effet sur les propriétés chimiques, optiques et de surface des cibles. Les expériences d’irradiation seront effectuées à l’Institut d’Astrophysique Spatiale / Irène Joliot Curie Lab et au Grand Accélérateur National d’Ions Lourds (GANIL). Les analyses ex situ des échantillons seront effectuées à l’IPAG par spectrométrie de masse à très haute résolution et spectroscopie infrarouge et UV-Visible.

Bibliographie :

– Augé et al. « IGLIAS: A new experimental set-up for low temperature irradiation studies at large irradiation facilities ». Rev. Sci. Instrum. 89, (2018): #075105.
– Moran et al. « Chemistry of temperate super-Earth and mini-Neptune atmospheric hazes from laboratory experiments ». Planet. Sci. J. 1 (2020): #17.
– Urso et al. « Irradiation dose affects the composition of organic refractory materials in space: Results from laboratory analogues ». A&A 644 (2020): A115.

Profil du candidat :

Formation initiale en chimie analytique / physico-chimie / physique théorique avec si possible une composante en sciences de l’univers. Appétence pour l’activité expérimentale et le traitement de données.