Chercheur post - doc en géochimie des gaz nobles (F/H)

Présentation du service/laboratoire :

L’ISTO est un laboratoire de recherche scientifique ayant trois tutelles : CNRS- Université d’Orléans et BRGM. Il est situé sur le site d’Orléans-la Source (45100), sur le campus CNRS.

Le laboratoire dispose d'un parc analytique en géochimie des gaz rares de tout premier plan: 4 Helix SFT, 2 Noblesse, 3 spectromètres de masse quadripoles.

Présentation du projet :

L’existence d’une atmosphère enrichie en hydrogène (H) et en hélium (He) autour de la Terre lors de sa formation a souvent été proposée. Une hypothèse suggère qu’elle aurait pu être capturée à partir du gaz présent dans le disque protoplanétaire, avant son évaporation. Par la suite, une atmosphère secondaire aurait été dégazée ou apportée par un bombardement tardif de matière chondritique ou cométaire.

Bien que ce modèle soit régulièrement évoqué en s’appuyant sur les géantes gazeuses comme référence, il n’existe aucune preuve géologique de son existence, à l’exception peut-être du néon présent dans le manteau terrestre. Cependant, ce modèle présente une faille, principalement liée à la chronologie : le gaz du disque s’est dissipé en moins de 6 millions d’années, alors que la formation de la Terre a duré plus de 30 millions d’années. Malgré cela, la présence de néon de type solaire dans le manteau terrestre constitue un argument en faveur de l’existence d’une telle atmosphère capturée, qui se serait partiellement dissoute dans un océan de magma.

Un second scénario pour une atmosphère primordiale riche en H₂/He est le dégazage d’un manteau contenant des particules de vent solaire implantées. Le projet APATE vise à étudier la composition isotopique du néon dans le manteau terrestre afin de déterminer si celle-ci correspond à celle de la nébuleuse ou du matériau du vent solaire.

Dans le cadre de ce projet, nous étudions expérimentalement et numériquement les processus de dégazage des magmas pour analyser le fractionnement isotopique qui se produit lors de la formation de bulles, et pour déterminer si la composition isotopique du néon mesurée peut refléter fidèlement celle du manteau originel. Le projet a également pour objectif de calculer la quantité de néon pouvant être incorporée dans un océan de magma, en établissant la pression atmosphérique de l’atmosphère capturée et en étudiant la dynamique de cet océan de magma. Nous explorerons également l’hypothèse de l’irradiation par le vent solaire. Enfin, l’origine des éléments volatils légers d’origine solaire sera étudiée dans le cadre du projet APATE.

Missions :

Le poste constituera à étudier principalement par spectrométrie de masse :

- la composition isotopique des gaz nobles dans différents points chauds, avec en particulier un focus sur la composition isotopique du néon et de l'argon

- les fractionnements isotopiques des gaz nobles dans différents contextes, dont les systèmes hydrothermaux actifs

Il y aura donc une partie d'analyses au laboratoire, puis de modélisation des résultats dans les contextes géologiques considérés