Thèse soutenue

Nouvelles contraintes sur la nature physico-chimique des aérosols de Titan : analyse des données de la mission Cassini-Huygens et simulation expérimentale en laboratoire

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Auteur / Autrice : Mai-Julie Nguyen
Direction : François RaulinPatrice Coll
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences de l'univers et de l'environnement
Date : Soutenance en 2007
Etablissement(s) : Paris 12

Mots clés

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Résumé

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Les données de la mission Cassini-Huygens (ESA/NASA) apportent de nouvelles informations essentielles pour la compréhension de la nature physico-chimique des aérosols de Titan. L'instrument ACP (Aerosols Collector and Pyroplyser) a réalisé la première analyse chimique in-situ des aérosols de Titan. Le traitement et l'interprétation de ces données montrent que ces aérosols sont probablement constutués d'un noyau réfractaire sur lequel viennent s'absorber des condensats de composés organiques volatils. La pyrolyse à 600°C de ce noyau produit des molécules dont deux ont été identifiées : HCN et NH3. Pour aller plus loin dans l'analyse de ces données, une étude est menée sur le rapport isotopique 12C/13C des molécules carbonées des aérosols de Titan. L'étude isotopique effectuée sur des analogues d'aérosols synthétisés expérimentalement en laboratoire (tholins) montre qu'il n'y a pas d'enrichissement isotopique notable pendant les processus de formation de ces analogues. En extrapolant ce résultat aux aérosols de Titan, il est possible de calculer la limite supérieure des quantités de NH3 et HCN (par rapport au CH4) libérées lors de la pytolyse. Certains des instruments de la mission Cassini-Huygens ont révélé la présence de glace d'eau à la surface de Titan. Une étude réalisée sur l'hydrolyse des tholins pour différentes conditions de pH montre que les aérosols peuvent évoluer chimiquement à la surface de Titan au contact d'eau. Ils libèrent des molécules organiques, dont des acides aminés, dont le spectre de réflectivité dans le domaine proche infrarouge pourrait être compatible avec celui de la surface de Titan mesuré l'instrument DISR (Descent Imager Spectral Radiometer).