Caractérisation physico-chimique de matériaux organique d’intérêt exobiologique : application aux aérosols analogues de Titan

Physicochemical characterisation of organic materials of interest for astrobiology : Titan's aerosols analogues

• Auteur / Autrice : Jing He
• Direction : Arnaud Buch
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie analytique
• Date : Soutenance le 08/10/2013
• Etablissement(s) : Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'Ingénieur (Châtenay-Malabry, Hauts de Seine)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de génie des procédés et matériaux (Gif-sur-Yvette, Essonne)
• Jury : Président / Présidente : Cyril Szopa
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Arnaud Buch, François Raulin, Éric Quirico, Cornelia Meinert, Nathalie Carrasco
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : François Raulin, Éric Quirico

Mots clés

Mots clés contrôlés

Exobiologie

Composition chimique

Titan (satellite de Saturne) -- Atmosphère

Mots clés libres

Titan

Tholins

Dégradation thermique

Titan

Tholins

Thermal degradation

Résumé

Depuis l’obtention des premiers résultats de la mission Cassini Huygens, les aérosols de Titan présentent un intérêt astrobiologique car leur caractérisation permet d'évaluer la chimie prébiotique qui a eu lieu sur la Terre primitive. Mieux comprendre les propriétés physico-chimiques des aérosols de Titan est important pour les scientifiques. Le laboratoire via l'analyse des propriétés des tholins (l'analogue des aérosols de Titan) permet de surmonter les difficultés d’analyser les aérosols de Titan directement. Dans ce travail de thèse, l'objet de la recherche est l’analyse des tholins produits par l’expérience PAMPRE. La technique d’analyse Pyr-GC-MS a été utilisée pour caractériser la composition et la structure de tholins. La stabilité thermique et le changement des propriétés en fonction de la température ont été réalisés par l'étude de la dégradation thermique. Enfin, l'évolution des aérosols organiques après leur précipitation sur la surface de Titan a également été étudiée selon la méthode GC-MS d’analyse des tholins. Les résultats obtenus peuvent être utilisés pour interpréter les données recueillies par des observations de Titan de la terre ou par la sonde Cassini-Huygens, afin de mieux caractériser le satellite et son évolution.

Since the achievement of the first results from the Cassini Huygens mission, Titan’s aerosols present an astrobiological interest as their characterization enables to evaluate the prebiotic chemistry that occurred on the primitive Earth. To better understand the physical chemistry of the aerosols of Titan is important for scientists. The laboratory via analyzing the properties of tholins (analogues of Titan’s aerosols) overcomes the difficulties for analyzing Titan’s aerosols directly. In this thesis work, the research object is tholins produced by the PAMPRE experiment. Pyr-GC-MS analysis technique was used to characterize the composition and structure of tholins. The thermal stability and the properties change with the temperature have been realized by thermal degradation study. Finally, the evolution of organic aerosols after precipitation on the surface of Titan was also investigated through GC-MS analysis of tholins. The results obtained can be used to interpret data collected by observations of Titan from Earth or by the Cassini-Huygens probe, to better characterize the satellite and its evolution.