Fractionnements isotopiques du carbone et du soufre pendant la différenciation planétaire – CSI-Planet

Ce projet vise à comprendre l'origine des différences des signatures élémentaires et isotopiques en carbone et en soufre entre la Terre et Mars. Grâce à une approche expérimentale, ce projet déterminera le partage et les fractionnements isotopiques du carbone et du soufre lors de la formation des noyaux planétaires et lors de la formation des atmosphères primitives, ainsi que l'effet des différences de conditions initiales de formation de la Terre et Mars (teneur en S et H, fugacité d'oxygène fO2) sur ces fractionnements.
Au cours de leur formation, la Terre et Mars ont subi une phase d'océan magmatique au cours de laquelle elles ont été en grande partie ou complètement fondues. Cette étape était primordiale car elle a permis la ségrégation d'un noyau métallique du manteau silicaté et la formation d'une atmosphère primitive par le dégazage de l'océan magmatique. Ces processus de formation planétaire ont modifié les concentrations originales et les compositions isotopiques des éléments volatils (H, C, N et S) sur Terre et Mars. L'évolution du C et du S est particulièrement importante pour le développement de conditions favorables à l'émergence de molécules prébiotiques et au maintien de la vie.
Ce projet déterminera si les différences des conditions de formation (la taille des planètes, i.e. les conditions pression-température, P–T; la fO2; les teneurs initiales en éléments volatils) peuvent expliquer les différences observées dans les compositions élémentaires et isotopiques de l'intérieur de la Terre et de Mars.
À l'aide d'appareils de haute pression et de techniques analytiques de pointe au CRPG, le fractionnement du C et du S et de leurs isotopes sera déterminé des échantillons expérimentaux représentatifs et ces nouvelles données seront utilisées pour reconstruire les compositions isotopiques en C en S de la proto-Terre et de la proto-Mars (avant leur différenciation) afin de déterminer si le C et le S sur la Terre et sur Mars partage une origine commune.