Analyse en spectrométrie de masse (gc-ms, hrms) de la matière organique sur les mondes océans - préparation aux futures missions d'exploration spatiale // high-resolution spectrometric analyses of ocean worlds organic matter - preparing for space missions

Topic description

Les mondes-océan comme Europe, Encelade ou Titan, sont les nouveaux objets du Système solaire à revêtir un fort intérêt pour
l'exobiologie et la planétologie comparée. Les grandes questions sur l'évolution chimique, voire biologique, au sein de ces corps peuvent
trouver des éléments de réponse dans la distribution en matière organique et la recherche de biosignatures chimiques. Pour atteindre ces
objectifs, la chromatographie gazeuse couplée à la spectrométrie de masse (GCMS) est une méthode capitale, qui a mené à la première
détection de molécules organiques sur Mars. La spectrométrie de masse à très haute résolution OrbitrapTM est une révolution en matière
d'identification moléculaire – elle permet de s'affranchir d'une étape de séparation moléculaire tout en gardant la capacité d'identification
stricte des composés. Cette technique permet d'analyser des composés de plus haute masse moléculaire qu'en GCMS, mais ne permet
pas de différencier les structures moléculaires (isomérie, énantiomérie). Ainsi, coupler un GCMS et une analyse Orbitrap sur une même
mission spatiale permettrait d'analyser toute la gamme moléculaire susceptible de détecter des biosignatures. L'objectif de la thèse sera
donc de travailler sur ces deux techniques et de les intercomparer, afin de répondre aux objectifs scientifiques des missions et
instruments spatiaux et les préparer.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Ocean worlds such as Europa, Enceladus or Titan recently gained a particular interest for exobiology and comparative planetology.
Questions about chemical evolution, if not biological evolution, in these planetary bodies, can find answers in the investigation of the
organic matter and chemical biosignatures. To reach these objectives, gas chromatography coupled to mass spectrometry (GCMS) is a
key analytical tool, which led to the first detection of organic matter on Mars. Ultra high resolution mass spectrometry OrbitrapTM is a
breakthrough for molecular identification. It allows to strictly identify organic compounds, without a separation step imposed with GCMS.
It allows to analyse compounds of higher molecular mass than GCMS, however, it does not allow to separation molecular structures
(isomers, enantiomers). Thus, coupling a GCMS and an Oribtrap on a spacecraft would be the most promising synergic tool to reach all
the molecular ranges and detect biosignatures on ocean worlds.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Début de la thèse : 01/10/

Funding category

Public funding alone (i.e. government, region, European, international organization research grant)

Funding further details

Autre type de financement - Autre type de financement,Ressources propres de l'unité de recherche,Concours d'accès aux contrats doctoraux