Contact : Sylvie Derenne, DR1 CNRS, sylvie.derenne@upmc.fr, 01 44 27 35 14

Equipe de Géochimie organique et minérale de l’environnement, UMR BioEMCo, Université Pierre et Marie Curie, 4 place Jussieu, 75005 Paris

Les météorites carbonées sont les objets les plus primitifs du système solaire. Elles contiennent jusqu’à 4% de carbone qui se trouve principalement sous la forme de matière organique insoluble (MOI). Cette MOI recèle des informations clés sur l’histoire du système solaire et les processus d’organo-synthèse qui s’y déroulent, processus qui sont actuellement très mal connus. La MOI présente également un intérêt en exobiologie et elle contient des signatures extra-terrestres, caractéristiques qui la différencient de la matière organique terrestre comme celle présente dans les charbons (Binet et al. 2002, 2004). Il est donc essentiel de bien connaître sa structure chimique. Toutefois, de par son caractère insoluble et réfractaire, la caractérisation de cette MOI au niveau moléculaire requiert la mise en œuvre d’une large combinaison de techniques analytiques. De tels travaux ont été menés au cours de la dernière décennie et nous y avons largement contribué. Nous avons ainsi étudié la MOI de plusieurs météorites carbonées par diverses méthodes spectroscopiques (Infra-rouge à transformée de Fourier(IRTF), résonance magnétique nucléaire (RMN) du ¹³C et ¹⁵N à l’état solide, résonance paramagnétique électronique (RPE)), des dégradations chimiques (oxydation au RuO₄) et thermiques (pyrolyses avec ou sans agent méthylant) et des observations par microscopie électronique en transmission à haute résolution (METHR) (Gardinier et al., 2000, Derenne et al., 2005 ; Rémusat et al., 2005a,b ; Gourier et al., 2008 ; Delpoux et al., 2011). L’ensemble des informations acquises au cours de ces études a permis de proposer un modèle de structure moléculaire pour cette MOI et suggère une voie de synthèse, du moins pour le squelette hydrocarboné de cette structure (Derenne et Robert, 2010). La RPE a de plus permis de mettre en évidence des signatures extraterrestres dans la MOI.

L’objectif de ce sujet de thèse est de réaliser une synthèse dans des conditions visant à mimer la formation de la MOI des météorites carbonées. Pour cela, nous adapterons le dispositif expérimental « Nébulotron » décrit dans Robert et al., 2011. Afin d’induire la formation de radicaux organiques de petite taille, nous envisageons d’utiliser un hydrocarbure léger, tel que le pentane, comme substrat. La fraction insoluble produite lors de cette synthèse sera caractérisée par les mêmes techniques que celles précédemment employées pour déterminer la structure moléculaire de la MOI tandis que les hydrocarbures les plus légers seront directement analysés par couplage chromatographie gazeuse/spectrométrie de masse (CG/SM). Ces analyses permettront de tester une voie d’organo-synthèse pour la MO des météorites carbonées. Enfin, la MOI des météorites présente un fort enrichissement en deutérium dont nous avons étudié la localisation au niveau moléculaire (Rémusat et al. , 2006). Des expériences d’échange isotopique ont été menées sur une molécule modèle. Il sera intéressant de reproduire un tel échange avec la matière organique synthétisée dans le « Nébulotron ».

Binet et al. (2002) Geochimica et Cosmochimica Acta 66, 4177-4186. Binet et al. (2004) Meteoritics and Planetary Science 39, 1649-1654. Gardinier et al. (2000) Earth and Planetary Science Letters. 184, 9-21. Derenne et al. (2005) Geochimica et Cosmochimica Acta 69, 3911-3918. Rémusat et al. (2005) Geochimica et Cosmochimica Acta 69, 3919-3932. Rémusat et al. (2005) Geochimica et Cosmochimica Acta 69, 4377-4386. Gourier et al. (2008)  Geochimica et Cosmochimica Acta, 72, 1914-1923. Delpoux et al. (2011) Geochimica et Cosmochimica Acta, 75, 326–336. Derenne et Robert (2010) Meteoritics and Planetary Science, 45, 1461-1475. Marrocchi et al. (2005) Earth and Planetary Science Letters 236, 569-578. Rémusat et al.  (2006) Earth and Planetary Science Letters 243, 15-25

La pluridisciplinarité du sujet implique la mise en commun de compétences diverses. Il sera donc mené en étroite collaboration avec F. Robert (cosmochimie CNRS, MNHN, Paris) afin de bien contraindre les conditions de la synthèse. Les outils de chimie moléculaire sont disponibles et maîtrisés dans le laboratoire de S. Derenne ; de plus, D. Gourier (ChimieParisTech) et J.-N. Rouzaud (Géologie ENS) apporteront leur compétence en RPE et METHR, respectivement.  Il faut noter que cette collaboration a déjà fonctionné lors de l’étude de la MOI.

La structure chimique de la MOI des météorites n’ayant été établie que récemment, aucune tentative de synthèse d’analogue de cette matière organique n’a été envisagée jusqu’à présent. Cette étude sera donc pionnière. Elle est financée par le Labex « Matisse » de l’UPMC.

Main duties and responsibilities of the successful candidate will include:
- providing scientific support to future ESA robotic exploration mission studies to Mars;
- providing scientific expertise to the presently ongoing implementation of the ExoMars Programme;
- acting as interlocutor on science payload matters between the science study teams and the study manager and/or project engineers;
- providing scientific inputs and guidance to the development and execution of the missions’ science operations;
- preparing internal and external reports, including reports to the ESA advisory structure;
- performing scientific research, preferably in the area of terrestrial planets, in particular Mars.

QUALIFICATIONS
Applicants should have a PhD or equivalent degree in the field of Planetary Sciences and have substantial experience in particular utilising space-based instrumentation. They should have proven experience in at least some of the scientific areas covered by the ESA’s ExoMars Programme and/or future Mars exploration missions (geology, geophysics, geochemistry, exobiology and atmospheric sciences).

More at
http://www.esa.int/hr/PDF/ESA-VN-ESTEC-2010-082-REV.1.pdf

La thématique au sein de laquelle évoluera le stagiaire concerne la réactivité chimique qui a pu se dérouler sur la Terre Primitive, sur une période allant de la formation de la Terre jusqu’à l’apparition des premiers systèmes qualifiés de biologiques. En se basant sur des modèles théoriques permettant de définir les conditions chimiques, de température et de pH qui pouvaient prévaloir sur la Terre Primitive, les chimistes tentent de mettre en évidence des systèmes réactionnels menant à la formation d’oligopeptides et d’acides nucléiques, systèmes qui pourront évoluer par là suite vers des systèmes chimiques hors équilibre, préludes aux premiers systèmes auto-organisés. Dans cette optique, un de nos objectifs est de mettre en évidence de nouvelles voies d’oligomérisation peptidique dans des conditions de température et de pH proche de celles qui auraient pu exister sur la Terre Primitive.

Ce stage aura pour but de poursuivre les investigations relatives à la mise en évidence de nouveaux agents d’activation pour la formation d’oligopeptides. Notre objectif est d’identifier des agents d’activation ayant pu être disponibles en environnements prébiotiques, et permettant l’activation, via la formation d’une oxazolone, d’une fonction carboxylique d’un résidu en position C-terminale d’une chaîne peptidique, et de favoriser ainsi l’incorporation d’un acide aminé en position C-terminale.

Le stagiaire aura pour objectifs de tester différents agents d’activation potentiels, tels que le cyanate ou la cyanamide. Pour cela, il utilisera des modèles tels que l’acide succinique, et suivant les résultats obtenus, étendra son étude à des oligopeptides modèles. Le stagiaire devra utiliser différentes techniques analytiques (RMN, HPLC-MS, électrophorèse capillaire) pour la caractérisation des espèces moléculaires se formant lors des réactions étudiées. Il pourra être amené à synthétiser différents standards pour confirmer l’identification des produits formés. Il participera de plus aux réflexions relatives à la définition des différentes voies réactionnelles permettant d’expliquer la présence des espèces identifiées.

Lieu: Spectrométries et Dynamique Moléculaire, Physique des Interactions Ioniques et Moléculaires (UMR CNRS 6633 – Centre de St Jérôme, Université de Provence), Avenue Escadrille Normandie-Niémen, case courrier 252, 13397 Marseille Cedex 20, France.

Durée : Stage de cinq mois avec rémunération de 400 euros par mois.

Contact: Grégoire Danger   gregoire.danger at univ-provence.fr       Tel: +33 4.91.28.82.85

Collaboration: Dr Robert Pascal, équipe « Dynamique des Systèmes Moléculaires Complexes », Institut des Biomolécules Max Mousseron, Université Montpellier II.

Lieu : IBMM- Montpellier avec des missions à Bordeaux /Paris/Toulouse/Grenoble

Missions : Le CDD sera en charge de la préparation des échantillons à envoyer sur l’ISS et devra:
1. Prendre en main les manipulations permettant de vérifier les performances des modèles de biopuce (dosage de type ELISA (direct et par compétition), anisotropie de fluorescence…)
2. Valider l’étape de lyophilisation des biopuces modèles : vérifier que les les anticorps et aptamères restent intacts et que cette étape est reproductible.
3. Définir le taux d’humidité (par Karl Fisher) maximum acceptable dans les cellules qui contiendront les échantillons. Les échantillons lyophilisés sont en effet particulièrement
sensibles à la reprise d’humidité.
4. Etablir le cahier des charges « étanchéité » des cellules qui contiendront les biopuces. En effet les biopuces seront exposées à l’extérieur de l’ISS dans des cellules inox vissées sur
une plateforme.
5. Prendre en charge le suivi de la production des alvéoles (sous traitée) dans lesquelles les macromolécules seront déposées et/ou greffées.
6. Assurer la coordination des avancées techniques entre les deux équipes partenaires (IBMM-LAB Bordeaux), le CNES et les industriels.
7. Rédiger des procédures détaillées de chaque étape de la préparation des échantillons.
Compétences :
Ingénieur en biochimie, chimie ou chimie analytique ayant de solides compétences en biochimie. La personne à recruter devra avoir une bonne expérience dans la gestion de projet (tenu des délais, coordination, facilité à communiquer). Un stage ou une expérience dans des thématiques liées au spatial serait un plus.
Candidater :
Envoyer lettre de motivation et CV (avec les coordonnées de deux personnes pour recommandation) avant le 30 Octobre 2010 à o.trambouze@univ-montp2.fr et en copie à Aurelie.Lepostollec@obs.u-bordeaux1.fr. Après étude des candidatures, nous effectuerons des entretiens. Prise de fonction souhaitée au 30 Novembre dernier délai.

CDD-IE anouncement

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Les météorites et micrométéorites carbonées primitives sont considérées comme des sources potentiellement importantes, voire déterminantes, d’apport de matière organique prébiotique à la surface de la Terre primitive. Toutefois, cette matière organique météoritique étant très mal connue, l’hypothèse précédente reste à confirmer et à expliciter. Par ailleurs, au cours d’études précédentes menées par l’équipe « Astrochimie et Origines » à l’IAS, un scénario interstellaire/cométaire d’évolution de glaces « sales » a permis d’obtenir un analogue plausible à ce type de matière, sous forme d’un résidu organique semi-complexe qui semble en grande partie composé de macromolécules très fonctionnalisées et de poids moléculaire élevé, mais solubles dans l’eau et donc adaptées à une éventuelle chimie prébiotique en phase aqueuse (océans terrestres).

Le but de ce travail de thèse est donc de comparer la phase organique dite « soluble » des météorites carbonées aux résultats des simulations de laboratoire. L’objectif est ainsi triple : analyser la composition et la structure chimique des molécules organiques composant la phase dite « soluble » des météorites, déterminer « une fois pour toutes » si la photochimie des glaces interstellaires et cométaires et leur évolution thermique simulée en laboratoire et produisant un résidu organique soluble hautement fonctionnalisé, peut se comparer favorablement à la matière organique « soluble » des météorites et ainsi, être à son origine, et finalement, fournir une « soupe primordiale » de composition connue aux chimistes, géochimistes et biochimistes pour leur travail en aval sur l’apparition de la chimie du vivant sur Terre en tenant compte des contraintes astrophysiques imposées aux planètes telluriques.

Le sujet de thèse proposé est une étude interdisciplinaire (physique, chimie et astrophysique). Le/la candidat(e) devra donc avoir un master ou un diplôme d’ingénieur dans les domaines de la physique ou de la chimie avec de préférence de bonnes bases à la fois en chimie et en physique dans sa formation initiale (un parcours polyvalent de type « Physique-Chimie » sera fortement apprécié). Il/elle devra également avoir une réelle motivation pour les sciences expérimentales et si possible une expérience dans ce domaine.

Pour toute information supplémentaire, veuillez contacter :

Louis d’Hendecourt
Equipe « Astrochimie et Origines »
Institut d’Astrophysique Spatiale
Campus Universitaire d’Orsay
Bât 121 – 91405 Orsay Cedex
Tél : 01 69 85 86 40
E-mail : Louis.DHendecourt at ias.u-psud.fr

Donia Baklouti
Equipe « Astrochimie et Origines »
Institut d’Astrophysique Spatiale
Campus Universitaire d’Orsay
Bât 121 – 91405 Orsay Cedex
Tél : 01 69 85 87 88
E-mail : donia.baklouti at ias.u-psud.fr

There is a Visiting Fellowship (« VF ») opportunity at CSA for a postdoctoral researcher in astrobiology starting this Fall.  Broad research areas include: Mars sedimentary mineralogy, Fe-Si biominerals, light- or laser-based astrobiology instrumentation, Mars analogue environments (including hydrothermal systems and lava tubes).

Etude de la chimie ion molécule dans l’atmosphère de Titan et relations avec la production d’aérosols atmosphériques

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Mots clefs : Planétologie, Titan, Spectrométrie de masse, Réactions ion-molécule, Aérosols

Ce sujet de thèse fait l’objet d’un fléchage par l’Ecole Doctorale TUE de l’Université Joseph Fourier (UJF) à Grenoble. Son financement est dès lors assuré. Pour être retenu, le candidat devra avoir une note de M2R supérieure à 14 et provenir d’une université autre que l’UJF.

Description du sujet de thèse

Titan, le plus gros satellite de Saturne, est un objet exceptionnel du système solaire. C’est le seul satellite qui ait une atmosphère dense (1.5bar). Cette atmosphère composée d’azote et de quelques % de méthane constitue un milieu très réactif, qui évolue par croissance moléculaire et produit en permanence des aérosols qui sédimentent dans l’atmosphère. La mission Cassini-Huygens, qui a commencé à étudier Titan en 2004 et vient d’être prolongée jusqu’en 2017 a permis de faire un bond gigantesque dans la compréhension des processus à l’oeuvre dans cette atmosphère. Notamment, il est maintenant établi que contrairement à ce qui avait été postulé, une grande part de la chimie de croissance moléculaire se produit dans la partie la plus externe de l’atmosphère (l’ionosphère), au sein de laquelle des ions complexes ont été détectés, chargés positivement, ou négativement. Dans ce dernier cas, les espèces détectées ont des rapports masse/charge tels qu’on peut déjà parler d’aérosols, et cela à 1000km d’altitude !

Nous avons développé au Laboratoire de Planétologie de Grenoble une infrastructure centrée sur un spectromètre de masse à très haute résolution, le LTQ-Orbitrap. Ce dispositif a été choisi expressément dans le cadre de l’étude des processus à l’oeuvre dans l’atmosphère de Titan. En effet, la description des espèces ioniques composées d’un mélange inconnu en H, C et N, requiert la très haute résolution en masse pour pouvoir attribuer une stoechiométrie à chaque ion. Par ailleurs, l’instrument est également pourvu d’une trappe à ion dans laquelle une analyse structurale des espèces est rendue possible par la méthode MS/MS, et enfin, la présence d’une cellule de collision octopolaire permet d’y réaliser des réactions ion molécule dans des conditions bien définies, un ion ayant été sélectionné en amont et un réactif pur étant introduit sous forme gazeuse.

Cette infrastructure permet donc d’analyser en quantité, en masse et en structure tout ion, réactant ou produit, qui induit, ou résulte, d’une réaction dans l’atmosphère de Titan. En outre, l’instrument conserve toutes ses capacités analytiques et permet de réaliser des analyses de composés modèles analogues, synthétisés en réacteur simulant l’atmosphère de Titan.

Dans une équipe constituée de 3 chercheurs CNRS, le thésard sera amené à réaliser des mesures de vitesse de réaction, rapports de branchement et analyses structurales sur les ions intervenants dans les réactions ion molécule de Titan impliquant des ions chargés positivement. Les ions seront choisis de façon à apporter des informations pertinentes pour la modélisation de la chimie, mise en oeuvre dans le cadre d’une collaboration avec R. Yelle à l’Université d’Arizona. De petits ions dont la masse est inférieure à 100 u seront initialement manipulés car ce sont ceux qui sont actuellement analysés par l’instrument INMS de la sonde Cassini (le directeur de thèse est scientifique associé à cet instrument). Au vu de l’avancement du sujet, une évolution vers des systèmes de plus en plus gros, avec pour finalité les aérosols, constituera l’objectif du travail de thèse.

La ou le candidat(e) devrait avoir un profil de Physico Chimiste expérimentateur, avec une base de connaissances dans les questions reliées à la chimie atmosphériques et des aérosols.

Pour toute information complémentaire, merci de contacter :

Roland Thissen,
Laboratoire de Planétologie de Grenoble
Bâtiment D de physique
BP 53
38041 Grenoble cedex

tel +33 (0)4 76 63 52 71 ou 72 (labo)
fax +33 (0)4 76 51 41 46

Roland.thissen at obs.ujf-grenoble.fr

http://www-lpg.obs.ujf-grenoble.fr/

L’université Paris-Est  Créteil finance un contrat post-doctoral de 12 mois qui sera effectué au sein du groupe « Physico-Chimie Organique Spatiale » (GPCOS) du LISA, dans le cadre de ses activités de recherches portant sur la compréhension de l’origine et de l’évolution de la matière organique complexe au sein des comètes.

La caractérisation physico-chimique des composés organiques complexes contenus dans les noyaux cométaires constitue l’objectif principal d’un programme récent du LISA : OREGOC (Origine et Evolution des Glaces et des Composés Organiques Cométaires). Afin d’atteindre cet objectif, nous proposons une approche multidisciplinaire basée sur des expérimentations en laboratoire permettant la synthèse, l’analyse et l’étude de l’évolution d’analogues aux composés organiques cométaires. L’étude expérimentale de ces analogues sera couplée à l’analyse d’observations de l’environnement cométaire ; à la fois des « sources distribuées » principalement mais aussi de quelques bandes infrarouges non clairement identifiées mais attribuées à des composés organiques solides présents sur les grains.

Les objectifs de ce travail post-doctoral seront de développer les études expérimentales permettant de comprendre qualitativement et quantitativement les mécanismes de décomposition et de dégradation d’analogues des composés organiques réfractaires contenus dans les comètes. Nous disposons d’un dispositif expérimental unique permettant dans une même enceinte de synthétiser des analogues organiques cométaires par irradiation UV de mélanges de glaces, puis d’étudier leur évolution (dégradation et décomposition) lors d’un chauffage jusqu’à 800 K ou d’une photolyse. L’évolution des composés solides (dégradation) sera étudiée par spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (IRTF) en transmission tandis que les gaz émis lors de cette transformation (décomposition) seront analysés par spectrométrie de masse (SM). Ces études permettront de comprendre l’évolution des composés organiques solides mais aussi l’origine des « sources distribuées ». D’autres techniques analytiques, telles que la spectroscopie Raman et la spectroscopie de masse, pourront être mise en œuvre dans des laboratoires avec lesquels nous collaborons (LPG – Laboratoire de Planétologie de Grenoble et LPC2E – Laboratoire de Physique et de Chimie de l’Environnement et de l’Espace) afin de caractériser plus précisément la phase solide. D’autre part, le spectromètre de masse disponible au LPC2E possède des caractéristiques instrumentales identiques au spectromètre de masse présent sur l’orbiteur de la mission Rosetta (COSIMA), aussi ces études permettront de préparer le retour des données qui seront acquises à partir de 2014 lorsque la sonde sera arrivée dans l’environnement de 67P/Churyumov-Gerasimenko.

Compétences demandées :

Les candidats devront posséder quelques-unes des compétences suivantes : expérimentation en laboratoire, manipulation de gaz et des techniques du vide associées, spectroscopie infrarouge, spectroscopie de masse, culture générale en planétologie, exobiologie ou astrochimie.

Début du contrat :

Automne 2010. Financement acquis pour 1 an non renouvelable.

Contacts :

Les candidatures (incluant une lettre de motivation, un CV et une liste des publications) devront être adressées avant le 11 Juin à :

Nicolas FRAY – LISA – Université Paris Est – Créteil

Tél : 01.45.17.15.56 – mail : nicolas.fray@lisa.univ-paris12.fr

Hervé COTTIN – LISA – Université Paris Est – Créteil

Tél : 01.45.17.15.63 – mail : herve.cottin@lisa.univ-paris12.fr

Post-doctoral position of 12 months: “Evolution of organic cometary matter.”

The University Paris-Est Créteil is granting a post-doctoral fellowship of 12 months within the group « Physical Organic Chemistry in Space » (GPCOS) at LISA as part of its research on understanding the origin and evolution of complex organic material present in comets.

The physico-chemical characterization of complex organic compounds contained in cometary nuclei is the main objective of a recent program called OREGOC (ORigin and Evolution of ices and Cometary Organic compounds). To reach this goal, we propose a multidisciplinary approach based on laboratory experiments allowing the synthesis, analysis and study of the evolution of analogues of cometary organic compounds. The experimental study of these analogues will be coupled to the analysis of observations of the cometary environment: mainly « distributed source » but also some not clearly identified infrared features which are attributed to solid organic compounds on grains.

The objectives of this tenure will be to develop experimental studies to understand qualitatively and quantitatively the decomposition and degradation of analogues of the cometary refractory organic compounds. An innovative experimental device has been developed at LISA. It allows, in a single device, to synthesize cometary organics analogues by UV irradiation of ice mixtures and then to study their evolution (degradation and decomposition) when heated to 800 K or submitted to VUV radiation. The evolution of solid compounds (degradation) will be studied by infrared spectroscopy Fourier transform (FTIR) in transmission while the gases emitted during this transformation (decomposition) will be analyzed by mass spectrometry (MS). These studies will help to understand the evolution of solid organic compounds but also the origin of « distributed source ». Other analytical techniques such as Raman spectroscopy and mass spectroscopy can be used in partner laboratories: LPG – Laboratory of Planetology of Grenoble and LPC2E – Laboratory of Physics and Chemistry of the Environment and Space, to better characterize the solid phase. Moreover, the mass spectrometer available at the LPC2E has identical instrumental characteristics than the mass spectrometer onboard the Rosetta spacecraft (COSIMA), so these studies are also connected to the  preparation of the interpretation of the data which will be acquired when the spacecraft will arrive in the environment of 67P/Churyumov-Gerasimenko, in 2014.

Skills:

Candidates should have some of the following skills: laboratory experiment, gas handling and associated vacuum technology, infrared spectroscopy, mass spectroscopy, general knowledge of planetary science, exobiology or astrochemistry.

Contract start:

Fall 2010. Funding are acquired. Contract of 1 year non-renewable.

Contacts:

Applications (including a letter of interest, CV, a list of publications) should be directed before june 11th 2010 to

Nicolas FRAY – LISA – Université Paris Est – Créteil
Tel: 01.45.17.15.56 – mail:  nicolas.fray@lisa.univ-paris12.fr
Herve COTTIN – LISA – Université Paris Est – Créteil
Tel: 01.45.17.15.63 – mail:  herve.cottin@lisa.univ-paris12.fr