Evolution des aérosols dans la haute atmosphère de Titan

par Audrey Chatain

Projet de thèse en Structure et évolution de la terre et des autres planètes

Sous la direction de Nathalie Carrasco et de Olivier Guaitella.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de École doctorale Sciences Mécaniques et Energétiques, Matériaux et Géosciences (Cachan, Val-de-Marne) , en partenariat avec LATMOS - Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales (laboratoire) , IMPEC (equipe de recherche) et de Université de Versailles-Saint-Quentin-en-Yvelines (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-09-2017 .


  • Résumé

    Titan, la plus grosse lune de Saturne, est un corps doté d'une atmosphère proche de celle de la Terre primitive. En orbite dans le système de Saturne depuis 2004, la mission Cassini-Huygens a mis en évidence une formation inattendue d'aérosols organiques dans la haute atmosphère à environ 1000 km d'altitude. Ces aérosols organiques pourraient constituer une véritable source de matériaux prébiotiques sur Titan. La haute atmosphère étant partiellement ionisée par interaction avec le rayonnement solaire ultraviolet, on appelle cette couche atmosphérique l'ionosphère. Des études sont menées en laboratoire pour étudier plus en détail la composition et les mécanismes de formation d'analogues à ces aérosols organiques de type ionosphérique. Jusqu'à aujourd'hui les laboratoires se sont focalisés sur la formation des aérosols. L'objectif de cette thèse est de franchir un pas de plus et de se demander si en parallèle de la formation, les aérosols ne sont pas soumis à des processus d'évolution dans leur environnement ionisé. En effet, l'ionosphère est un véritable plasma poussiéreux, un milieu où coexistent des espèces gazeuses (chargées et neutres) et les aérosols solides en suspension. Une évolution des composés solides présents et bombardés par des particules chargées est donc suspectée. Il s'agit donc d'un sujet à l'interface entre deux domaines : la physique-chimie des hautes atmosphères planétaires et les plasmas. Je serai ainsi encadrée par deux spécialistes (en codirection) issus de deux laboratoires experts dans ces domaines : le LATMOS à Guyancourt et le LPP à Palaiseau. J'utiliserai les installations complémentaires des deux laboratoires pour synthétiser des aérosols, les faire évoluer dans un plasma, et caractériser leurs changements.

  • Titre traduit

    Evolution of the aerosols in Titan's upper atmosphere


  • Résumé

    Titan, la plus grosse lune de Saturne, est un corps doté d'une atmosphère proche de celle de la Terre primitive. En orbite dans le système de Saturne depuis 2004, la mission Cassini-Huygens a mis en évidence une formation inattendue d'aérosols organiques dans la haute atmosphère à environ 1000 km d'altitude. Ces aérosols organiques pourraient constituer une véritable source de matériaux prébiotiques sur Titan. La haute atmosphère étant partiellement ionisée par interaction avec le rayonnement solaire ultraviolet, on appelle cette couche atmosphérique l'ionosphère. Des études sont menées en laboratoire pour étudier plus en détail la composition et les mécanismes de formation d'analogues à ces aérosols organiques de type ionosphérique. Jusqu'à aujourd'hui les laboratoires se sont focalisés sur la formation des aérosols. L'objectif de cette thèse est de franchir un pas de plus et de se demander si en parallèle de la formation, les aérosols ne sont pas soumis à des processus d'évolution dans leur environnement ionisé. En effet, l'ionosphère est un véritable plasma poussiéreux, un milieu où coexistent des espèces gazeuses (chargées et neutres) et les aérosols solides en suspension. Une évolution des composés solides présents et bombardés par des particules chargées est donc suspectée. Il s'agit donc d'un sujet à l'interface entre deux domaines : la physique-chimie des hautes atmosphères planétaires et les plasmas. Je serai ainsi encadrée par deux spécialistes (en codirection) issus de deux laboratoires experts dans ces domaines : le LATMOS à Guyancourt et le LPP à Palaiseau. J'utiliserai les installations complémentaires des deux laboratoires pour synthétiser des aérosols, les faire évoluer dans un plasma, et caractériser leurs changements.