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Doctorant H/F: evolution de la matière organique en condition martienne

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Informations générales

Référence : UMR7590-LAUREM-004
Lieu de travail : PARIS 05
Date de publication : jeudi 25 juin 2020
Nom du responsable scientifique : Sylvain Bernard et Laurent Remusat
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 octobre 2020
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

Fossilisation expérimentale en conditions martiennes

Les conditions sur Mars ont probablement été favorables à la vie il y a 4 milliards d'années, quand la vie a commencé à exister sur Terre. C'est pourquoi la NASA et l'ESA envoient des rovers sur Mars (cette année et en 2022) pour rechercher des traces (organiques) de vie. La (sub)surface de Mars est vue comme un congélateur géant ayant potentiellement préservé des traces de vie pendant des milliards d'années. Pourtant, la plupart des sédiments Martiens ont été soumis à des épisodes de circulation de fluides, comme le montrent la présence de multiples veines, préjudiciables à la préservation des molécules organiques.

Déterminer l'origine (biogénique ou abiotique) de la matière organique résiduelle piégée dans les sédiments Martiens anciens nécessite de documenter expérimentalement l'évolution des molécules organiques au cours d'une histoire géologique impliquant des événements de circulation de fluides. C'est la philosophie de ce doctorat.

Ce travail de thèse sera très experimental. L'étudiant(e) réalisera des expériences de fossilisation en conditions martiennes en utilisant des minéraux argileux emblématiques de Mars dans lesquels circulera un fluide hautement réactif riche en sulfates. Les expériences seront menées sous CO2 à différentes températures pendant différentes durées dans des systèmes fermés et ouverts. Les fractions gazeuses, liquides et solides de tous les résidus expérimentaux seront caractérisées à de multiples échelles à l'aide d'outils récents de microscopie et de spectroscopie.

Les résultats de ce travail de doctorat permettront de déterminer ce qu'il faut chercher sur Mars: en offrant des contraintes expérimentales robustes sur le vieillissement et l'altération des matériaux organiques, ce travail de doctorat simplifiera grandement la recherche d'anciennes biosignatures sur Mars. En outre, les résultats fourniront une justification solide à la recherche de biosignatures potentielles sur d'autres corps planétaires, y compris les corps rocheux et/ou glacés (tels que Ceres, Enceladus ou Europa) sur lesquels du carbone organique et/ou des minéraux argileux ont été récemment détectés.

Mots clés : Mars, Biosignatures, Fossilisation Expérimentale, Molécules Organiques, Minéraux Argileux

Profil requis : Expérimentateur/Expérimentatrice. Mener à bien ce sujet nécessite un goût prononcé pour l'expérimentation et les outils de caractérisation de la minéralogie.

Contexte de travail

La thèse se déroulera à l'Institut de Minéralogie, de Physique des Matériaux et de Cosmochimie, unité mixte de recherche en cotutelle entre le Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Sorbonne Université et le Muséum National d'Histoire Naturelle à Paris. L'IMPMC est un institut pluridisciplinaire de physique, de sciences de la Terre et de biophysique-bioinformatique. La stratégie de recherche de l'IMPMC est articulée sur des projets ambitieux en physique de la matière condensée, en sciences de la Terre au sens large et en biologie, les trois composantes fondamentales de l'unité.

La thèse s'effectuera au sein de l'équipe ROCKS, dont l'un des axes de recherche vise à améliorer la compréhension des processus qui contrôlent l'évolution des molécules organiques dans les roches au cours des processus géologiques.

L'école doctorale de rattachement est l'ED 227« SCIENCE DE LA NATURE ET DE L'HOMME : ÉCOLOGIE ET ÉVOLUTION » du MNHN, en spécialité Géochimie - Cosmochimie

Directeurs de thèse : Sylvain Bernard et Laurent Remusat (CR CNRS – équipe ROCKS).

Contraintes et risques

La majeure partie de la thèse se déroulera à l'IMPMC, sur les sites Buffon au Muséum National d'Histoire Naturelle et Jussieu à Sorbonne Université.

Cette thèse a une très forte composante expérimentale. Les expérimentations et les caractérisations des échantillons seront réalisées à l'IMPMC.

Quelques déplacements en France et à l'étranger sont à prévoir, afin de collaborer avec des équipes distantes pour l'utilisation d'instrumentation non disponible à l'IMPMC.

Plusieurs déplacements à l'étranger sont aussi possibles, notamment pour présenter l'avancée des travaux à des conférences internationales.

Cette thèse nécessitera de manipuler des produits chimiques et de réaliser des expérimentations sous haute pression. Le laboratoire possède les équipements de sécurité nécessaire et ils seront mis à disposition de la personne recrutée.

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