Caractérisation de la matière organique et des minéraux contenus dans les poussières cométaires – COM-and-MIN

L’instrument COSIMA (Cometary Secondary Ion Mass Analyzer) qui était à bord de l’orbiteur de la mission Rosetta a d’ores et déjà permis d’obtenir de très nombreux et importants résultats sur la caractérisation physique et chimique des particules de poussières cométaires. Néanmoins, l’analyse et l’interprétation des observations réalisées par cet instrument sont loin d’être terminées.
Nous souhaitons obtenir le financement d’un doctorat et d’un post-doctorat afin de poursuivre ce travail. L’étude des spectres d’ions positifs a permis la détermination de la composition élémentaire d’un très grand nombre de particules. Ce travail doit être poursuivi par l’étude des spectres d’ions négatifs afin de quantifier l’oxygène, le soufre, l’azote mais aussi le deutérium qui produisent très majoritairement des ions négatifs. La détermination de la composition élémentaire et l’étude de sa dispersion entre particules, permettent de contraindre la nature de la matière organique et des minéraux contenus dans les poussières cométaires.
De plus, la prise en compte des ions organiques ayant des rapports m/z élevés, en particulier dans les spectres acquis après une étape préalable de pulvérisation de la surface, permettra de mieux contraindre la structure de la matière organique (taille des unités aromatiques, longueur des chaines aliphatiques, nature des fonctions oxygénées, …). De nombreux spectres de références réalisés sur des échantillons extraterrestres avec la réplique sol de COISMA sont disponibles. Ces données de calibration permettront de comparer la matière organique cométaire à celles contenues dans les chondrites primitives et les poussières interplanétaires (IDPs) afin de la replacer dans un contexte planétologique. Ces travaux permettront de mieux contraindre les apports de matières exogènes sur la Terre primitive, ainsi que la nature des processus physico-chimiques présents dans le disque protoplanétaire ayant conduit à la formation des planètes.