Thèse en géosciences sur les magmas du système solaire H/F

Sujet de thèse :
Au CNRS, à l'ISTO : thèse sur la spéciation et la solubilité des constituants azote, carbone et soufre dans les magmas primordiaux impliqués dans la formation planétaire.

Des épisodes magmatiques multiples sont au cœur de de la formation des corps planétaires et leur dégazage, formant les premières enveloppes atmosphériques, est sujet d’un débat scientifique de premier plan. En exemple de ce magmatisme primordial, citons les
roches magmatiques les plus anciennes, les angrites, et des fragments de silicates vitreux encapsulés dans les chondrites, les chondres,
tous datant du début du système solaire (4,5 milliards d’années). Nous devons également mentionner les nombreuses observations
d’exoplanètes chaudes, proches de leur étoile, dont les températures d’équilibres excèdent le point de fusion des roches.
Les observations cosmochimiques et astrophysiques sur ces magmas extraterrestres convergent vers un magmatisme atypique par
rapport à celui qui prévaut aujourd’hui sur Terre : Les conditions redox sont ultra-réduites pointant donc vers l’absence totale d’oxygène
libre dans ces milieux et, ces systèmes semblent être exposés à de très fortes pressions d’hydrogène (H2). Sous ce régime exotique, nos
connaissances sur le comportement d’éléments clefs dans le dégazage magmatique (H-C-N-S) sont inadéquates, en raison de maigres
fondations empiriques et théoriques. Par exemple, nous ne savons pas s’il est possible de former des constituants H2S, NH3 et CH4 dans
des silicates fondus, alors que les implications sur la chimie des atmosphères dégazées seraient transformantes pour la communauté
scientifique.
Ce sujet de thèse vise à combler ce vide de connaissances fondamentales en combinant des approches expérimentales et analytiques de
pointes.
Contexte :
Ce projet de doctorat sera conduit dans le réseau européen GEAOSTRONOMY qui implique 40 chercheurs en Europe. 8 doctorants et 8
postdoctorants travaillent dans ce projet. des réunions de travail ont lieu deux fois par an avec ce réseau.

Nous exploiterons la plateforme expérimentale de l’ISTO, qui permet de synthétiser en laboratoire des magmas exposés à ces
conditions exotiques (haute température, haute pression, forte fugacité d’hydrogène, fH2, et faible fO2).
Nous exploiterons aussi les développements de LADYBIRD (PI Rémi Champallier, IR à l’ISTO, impliquant des ingénieurs de l’ICMN et du CEMHTI), qui ciblent un système expérimental transformant en matière de températures jamais atteintes sous pression de gaz.
Nous exploiterons également la grande expertise du CEMHTI (Pierre Florian, spécialiste en spectrométrie RMN) pour caractériser les spéciations des gaz dissouts dans les verres silicatés ainsi formés.
Enfin, nous collaborerons avec l’IPG-Paris (Jabrane Labidi, Chargé de recherche) et le CRPG-Nancy (Laurette Piani, Chargé de recherche) afin de quantifier les concentrations élémentaires et les signatures isotopiques en H, N, C,
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