Thèse de Doctorat

il y a 3 semaines

Paris, France CNRS Temps plein

Cette offre est disponible dans les langues suivantes:

- Français
- Anglais

Date Limite Candidature : vendredi 8 mars 2024

**Informations générales**:
**Intitulé de l'offre **:Thèse de doctorat (H/F) en physique appliquée à l'exobiologie**
Référence : UPR3079-FREFOU-001
Nombre de Postes : 1
Lieu de travail : ORLEANS
Date de publication : vendredi 16 février 2024
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 novembre 2024
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : La rémunération est d'un minimum de 2135,00 € mensuel
Section(s) CN : Interactions, particules, noyaux du laboratoire au cosmos

**Description du sujet de thèse**:
Durant son premier milliard d’années d’existence, Mars était habitable, avec notamment la présence d’eau liquide en surface. La vie aurait ainsi pu y apparaitre et s'y développer à cette époque [1]. Au début de l’Hespérien, les conditions environnementales ont commencé à changer (baisse de la pression atmosphérique et disparition de l'eau liquide en surface) rendant la surface de Mars peu compatible avec une vie active. Par contre, en l’absence de tectonique des plaques, des roches anciennes sont toujours présentes à la surface de Mars, et certaines pourraient contenir des restes fossilisés d’une vie primitive. Le rover Perseverance de la mission Mars 2020 de la NASA recherche actuellement dans le cratère Jezero de possibles preuves (biosignatures) sous forme de microfossiles et/ou de molécules organiques plus ou moins dégradées en kérogènes. Il collecte également des échantillons qui seront renvoyés sur Terre dans les années 2030 dans le but de rechercher des biosignatures anciennes (et éventuellement récentes) à l’aide d’instruments de laboratoire de haute résolution.

Cependant, en l’absence de champ magnétique et en raison de l’atmosphère ténue, la surface de Mars est également exposée aux UV et aux particules solaires et galactiques qui peuvent pénétrer dans le sous-sol jusqu’à plusieurs mètres de profondeur et dégrader les molécules organiques et les biosignatures potentielles avec le temps. Afin d'augmenter les chances de détecter des traces de vie, le rover de la future mission ExoMars est ainsi équipé d'une foreuse capable de prélever des échantillons jusqu'à deux mètres de profondeur. En effet, l’irradiation UV est limitée au premier mm de régolithe et les particules énergétiques solaires ne pénètrent que le premier mètre. Seuls les rayons cosmiques galactiques peuvent atteindre plusieurs mètres de profondeur et restent critiques pour la mission.
L'objectif de cette thèse est donc d'évaluer l'effet de cette irradiation pendant plusieurs milliards d'années sur des roches fossilifères analogues de Mars et l'effet protecteur de différents minéraux sur des biosignatures moléculaires. Ceci est particulièrement pertinent dans le cadre de la mission ExoMars afin d'estimer la profondeur à laquelle diverses biosignatures d'intérêt pourraient être préservées, en fonction de la matrice minérale. Des échantillons analogues issus de la collection de roches ISAR d'Orléans seront utilisés et des échantillons spécifiques constitués de minéraux et de biomolécules seront préparés. Un accent particulier sera porté sur les échantillons hydrothermaux puisque, sur Terre, les environnements hydrothermaux sont considérés comme des lieux propices à l'émergence de la vie et à son évolution précoce [2]. Les dépôts de sel évaporitique et les gels de silice caractéristiques de tels environnements sont également connus pour piéger et préserver les restes microbiens. Ces matériaux sont donc des cibles importantes pour la recherche de vie sur Mars [3].

Les échantillons sélectionnés seront exposés à une irradiation protonique au CEMHTI Pelletron, CNRS, Orléans. Le Pelletron est un accélérateur électrostatique d'ions légers capable d'accélérer des protons jusqu'à 3 MeV à un flux d'environ 3.1010 protons/cm²/s. Avec un tel flux, il est ainsi possible de reproduire plusieurs milliards d'années d'irradiation martienne en quelques heures. De plus, dans le cadre d’un projet soutenu par le CNES, l'équipe a récemment développé un spectromètre Raman unique permettant de suivre les changements se produisant au sein de l'échantillon in situ pendant l'irradiation [4]. Les premières expériences réalisées sur différentes molécules et minéraux sont très concluantes et ont déjà été présentées dans plusieurs conférences (e.g. [5]).

Références:
[1] F. Westall et al. (2015) Astrobiologie 15:11, 998-1029.
[2] F. Westall et al. (2018) Astrobiologie 18 : 3, 259-293.
[3] F. Westall et al. (2021) Int. J.Astrobio. 20 : 6, 377-393.
[4] A. Canizarès et al. (2022). Application. Spéc. 76:6, 723-729
[5] F. Foucher et al. (2023) Conférence IBA and PIXE, Japon, Abst. 12h-8.

**Contexte de

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