Thèse la Poussière et l'Hydratation de la Surface Martienne H/F

Université Grenoble Alpes

Établissement : Université Grenoble Alpes
École doctorale : STEP - Sciences de la Terre de l'Environnement et des Planètes
Laboratoire de recherche : Institut de Planetologie et d'Astrophysique de Grenoble
Direction de la thèse : Pierre BECK ORCID 0000000265325602
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-05-15T23:59:59

La poussière et l'hydratation de la surface Martienne

La surface de Mars est couverte d'une fine couche de poussière ocre. L'objectif de cette thèse est de comprendre la nature et l'origine cette poussière, via l'analyse de données de l'instrument SuperCam, à bord du rover Mars2020 (NASA).

Si la couleur de Mars est bien visible, l'origine de la poussière fine responsable de cette couleur reste mal comprise : si des oxydes de fer sont vraisemblablement responsables, quelle est leur minéralogie fine ? Comment cette poussière se forme-t-elle ? Cette poussière semble aussi hydratée, mais quelle est la phase porteuse de l'hydratation et l'abondance d'eau ?

L'instrument SuperCam va permettre de jeter un nouveau regard sur cette poussière et de façon plus générale sur l'hydratation de la surface de Mars. Nous proposons dans cette thèse de caractériser les propriétés chimiques et optiquese de cette poussière, en utilisant les 5 années de données disponibles obtenues avec SuperCam. Le candidat se plongera aussi dans l'étude des différents « vernis » observés à la surface des roches, pour comprendre leur formation et nous renseigner sur les processus d'altération « récents » se déroulant à la surface de la planète rouge (liés à de l'eau liquide ou des saumures?).

SuperCam est un instrument multi-technique, permettant des analyses chimiques (LIBS), minéralogiques (IR , Raman), texturales (imageur RMI) et acoustiques (microphone). Au cours de cette thèse nous utiliserons à la fois les données de composition chimique via la LIBS, les spectres infrarouges, ainsi que les images RMI.

Le programme de travail prévisionnel est listé ci-dessous :

-Analyse de la composition de la poussière par LIBS. Etude comparative des spectres LIBS et des modèles de composition entre les données SuperCam et celles de l'instrument « jumeau » ChemCam (NASA/MSL). Analyse comparative de la raie d'hydrogène pour l'hydratation.

-Extraction des propriétés optiques de la poussière à partie des données de surface et des cibles de calibration SuperCam (voie IR de SuperCam). Comparaison aux observations des aérosols atmosphériques et aux données orbitales (MRO/CRISM, MEX/OMEGA).

-Extraction des propriétés chimiques et optiques des « vernis » à partir des données de surface (LIBS & IR). Etude de leur répartition géographique, analyse minéralogique via spectres VIS et IR.

-Mesure en laboratoire de poussières hyperfines, et de leurs équivalents compactés sous presse hydraulique. Mesure IR et LIBS sur ces analogues expérimentaux (Grenoble et Toulouse). Expérience de laboratoire sur des mélanges poussières-sels soumis à forte humidité, pour tester une hypothèse de formation par déliquescence.

Cette thèse s'inscrit dans le contexte de l'exploration robitique de Mars par SuperCam (NASA/M2020°

Cette thèse beneficiera d'une expertise unique dans l'analyse des données SuperCam entre l'équipe grenobloise et l'équipe toulousaine.