Titre : Étude de la chimie de la haute et basse atmosphère de Titan: approche expérimentale
 
Lundi 1er Octobre à 14h, à la Salle des thèses sur le campus de Guyancourt, dans le Bâtiment d'Alembert (2ème étage).

Plan d'accès au Bâtiment d'Alembert.
http://www.uvsq.fr/comment-acceder-au-batiment-d-alembert--231402.kjsp


Abstract:

Je présente mes travaux de thèse où je me suis intéressé à la réactivité chimique des composés organiques en phase gaz et solide, en utilisant des expériences de laboratoire simulant les conditions de l'ionosphère et de la basse atmosphère de Titan, le plus gros satellite de Saturne. Titan est la seule lune du Système Solaire qui possède sa propre atmosphère. Cette atmosphère est principalement composée d'azote moléculaire (N2). Le méthane (CH4) forme le gaz secondaire. D'une part, j'ai analysé les composés neutres et les composés chargés (ions) présents dans des mélanges gazeux simulant la haute atmosphère de Titan. Ces composés sont les précurseurs gazeux à la brume organique observée entourant Titan, et les analogues de laboratoire appelés tholins. C'est-à-dire qu'ils forment les premières étapes d'une succession de réactions chimiques de plus en plus élaborées formant plus bas dans l'atmosphère des particules solides complexes. La nature de ces composés et leur réactivité dans l'atmosphère de Titan ainsi que dans nos expériences restent encore à élucider complètement. Mon travail pendant cette thèse a été d'utiliser des expériences de laboratoire pour investiguer la réactivité chimique en phase gaz précurseurs à la formation d'aérosols, ainsi que le vieillissement de ces composés plus bas dans l'atmosphère lorsqu'ils forment les premiers condensats de nucléation à la formation de nuages.


Abstract:

Titan, orbiting Saturn, is the only moon in the Solar System to possess its own dense and gravitationally-bound atmosphere, and is even larger than planet Mercury. Its rocky diameter is a mere 117 km shy of Ganymede's. If we were to scoop up a 1 cm3 sample from Titan's upper atmosphere, we would find two dominant molecules: molecular nitrogen N2 and methane CH4. Should we look a bit more carefully, we would find many neutral molecules and positive and negative ion compounds. These chemical species are the outcome of processes resulting from energetic radiation reaching Titan's upper atmosphere, breaking apart the initial N2 and CH4. A cascade of subsequent reactions will trigger the formation of new more and more complex gas phase products. Eventually, these products mainly containing hydrogen, carbon and nitrogen will form large fractal aggregates composing the opaque haze enshrouding the surface of Titan. This haze is what gives Titan such a unique brownish hue. Most of the photochemically-produced volatiles will eventually condense in the lower atmosphere, where they may aggregate to form micrometer-sized icy particles and clouds. During my PhD, I have focused my studies on (i) the gas phase reactivity of aerosol precursors in experimental conditions analogous to Titan's upper atmosphere, and (ii) the end of life of some of the products as they condense in the lower and colder atmosphere. I used two experiments to address these respective issues: the PAMPRE plasma reactor, located at LATMOS, UVSQ, Guyancourt, France, and the Acquabella chamber at the Jet Propulsion Laboratory, NASA-Caltech, Pasadena, USA. I present my work on the neutral-ion coupling reactivity as well as ice photochemistry resulting from irradiation in near-UV wavelengths.

2018 09 TheseDubois

Wed, 17 Apr 2024

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Wed, 17 Apr 2024

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Wed, 17 Apr 2024

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