Postdoctorat en astrophysique de laboratoire (H/F) : irradiation de glaces avec la plateforme multifais

Missions :
La principale étape de ce projet concerne l’évolution des grains glacés du nuage moléculaire dense de son effondrement, à l’évolution de la nébuleuse solaire jusqu’à la formation du disque protoplanétaire. Cette évolution est simulée au sein de systèmes basse pression (10-9 mbar) et basse température (12K-77K) par la préparation d’un analogue de grain glacé du nuage moléculaire dense. Cet analogue est ensuite altéré par différentes sources d’irradiation (photons UV, bombardement par électrons ou ions) auquel il peut être soumis lors de sa formation au sein du nuage dense et dans les parties froides du disque protoplanétaire. Une fois altéré, l’analogue de grain glacé est réchauffé pour simuler son évolution vers des zones plus chaudes au sein du disque. Une partie des molécules formées lors de la première phase d’altération sublime, enrichissant la phase gazeuse. Les molécules les plus réfractaires forment à 300K un résidu organique analogue de ce qui aurait pu se trouver à la surface de certains grains du disque protoplanétaire. Ce résidu est nommé analogue de matière organique pré-accrétionnel.
Il s’agit d’un projet novateur et unique au niveau mondial, qui sera un équipement clef pour le GANIL et le CIMAP, qui ouvrira de nouvelles portes pour différentes communautés scientifiques, dans le cadre de la mission d’accueil du CIMAP-CIRIL auprès des lignes de faisceaux du GANIL. Le premier objectif sera d’étudier les effets et les synergies potentielles de l’irradiation par 2 ou 3 faisceaux sur une glace classiquement étudiée et composée de molécules simples (H2O, CH3OH, NH3). Ces résultats seront comparés avec les expériences réalisées jusqu’à présent avec une seule source d’irradiation. D’autres molécules simples telles que CO, CO2, H2S, SO2 compléteront l’inventaire pour essayer de mieux correspondre aux glaces observées. Les composés organiques volatils présents en phase gazeuse (analyses par GC-Orbitrap) en collaboration avec le laboratoire PIIM (Aix-Marseille), ainsi que les composés organiques réfractaires seront analysés par spectroscopie de masse à haute résolution pour déterminer leur composition et la réactivité chimique induite par ces modifications. En croisant ces analyses, nous essayerons d’établir les liens chimiques pouvant exister entre les phases gazeuse et solide.
Le second objectif est de tester la radiorésistance de molécules organiques complexes avec la plateforme MIRRPLA. Si elles sont produites lors de l’irradiation de glaces contenant des molécules simples, il est fondamental de savoir si elles pourront survivre sur des échelles de temps correspondant aux différentes étapes de la formation de notre système solaire.
Le troisième objectif sera de faire évoluer les échantillons formés dans des conditions post-accrétionnelles simulées. En effet une fois formés, ces résidus (matériau cométaires par exemple) sont continuellement irradiés et leur composition va donc évo
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