Il existe plusieurs approches spectroscopiques pour étudier les liens possibles entre les phases jeunes observées dans les disques protoplanétaires naissant et la matière primitive de notre système solaire : observation des objets éloignés (associée à une modélisation adéquate du transfert radiatif) ; collecte et analyse en laboratoire de matériaux extraterrestres potentiellement très primitifs résultant du processus de formation du système solaire.
Collectées dans notre système solaire, la caractérisation des poussières interplanétaires est un thème abordé à l’aide de plusieurs approches spectroscopiques innovantes. Nous effectuons d’abord des séquences de mesures expérimentales multitechniques (microspectroscopie infrarouge, Raman, EDX, nano-SIMS) ayant permis la caractérisation de véritables micrométéorites antarctiques (collaboration collection Concordia IJCLab/MNHN) ou d’échantillons collectés sur des astéroïdes (tel que Ryugu, mission spatiale Hayabusa2). La composition chimique des échantillons peut également être déterminée par spectroscopie au synchrotron dans l’infrarouge moyen à lointain. Des cartes hyper-spectrales dans l’infrarouge (IR) de grains entiers d’astéroïdes ou de micrométéorites peuvent être mesurées à la plus haute résolution spatiale réalisable avec un synchrotron dans l’infrarouge moyen (MIR). Des spectres globaux supplémentaires dans l’infrarouge lointain (FIR) viennent compléter.
Pour la caractérisation de poussières interplanétaires, l’utilisation de nouveaux développements à très petite échelle spatiale sont à l’étude dans le cadre de collaborations au sein du PEPR Origins. La microscopie à force atomique dans l’infrarouge (AFM-IR), basée sur la détection du signal d’expansion photothermique de l’échantillon, combine la haute résolution spatiale de la microscopie à force atomique avec la capacité d’identification chimique de la spectroscopie infrarouge pour réaliser des analyses physico-chimiques submicrométriques, permettant de vaincre la limite de diffraction et obtenir un gain en résolution spatiale de plusieurs ordres de grandeur.
Nous étudions ainsi les liens possibles entre les poussières observées via des télescopes et observatoires spatiaux dans les disques protoplanétaires naissants et la matière primitive observée ou collectée dans notre système solaire. Nous analysons en laboratoire ces matériaux extraterrestres potentiellement très primitifs résultant du processus de formation du système solaire et en parallèle des objets astrophysiques distant via une modélisation adéquate du transfert radiatif.
Contacts :
Emmanuel Dartois
Marie Godard
Thomas Pino