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Découvrir les processus qui ont conduit à l’origine de la vie sur Terre et qui sont nécessaires à l’émergence de la vie ailleurs dans la galaxie reste l’une des questions scientifiques en suspens. Ce qui est clair, c’est que pour que la ‘géo-‘chimie se transforme en ‘bio-‘chimie, il faut un environnement planétaire avec une riche matière première de composants moléculaires simples. À bien des égards, la Terre moderne est un environnement hostile pour l’origine probable de la chimie de la vie. Cependant, dans le passé profond de la Terre, et potentiellement dans le passé profond de nombreuses planètes rocheuses, leurs surfaces peuvent avoir été fertilisées avec les débris laissés par la formation des planètes.
La poussière cosmique est la plus petite fraction de taille de ces débris issus de la formation des planètes. Pourtant, ce matériau est riche en éléments considérés comme essentiels pour la chimie prébiotique, notamment les formes réduites de C, N, P, S et divers métaux (Graaf et Schwartz, 2000 ; Mehta et al., 2018 ; Todd et Öberg, 2020). Notre groupe a récemment découvert que la poussière cosmique accumulée sur la Terre primitive pourrait avoir formé des dépôts sédimentaires 1000 fois plus riches en matières premières prébiotiques par rapport aux sédiments modernes.
Ce projet s’appuiera sur ce résultat en combinant la dynamique planétaire avec la physique de l’entrée atmosphérique et des processus de surface pour quantifier la contribution de la poussière cosmique à la chimie prébiotique sur les mondes habitables.
Ce projet vise à
1) quantifier comment la poussière cosmique fertilise les surfaces planétaires ;
2) prédire la distribution des sédiments riches en poussière cosmique sur Mars ; et
3) étendre ces résultats aux exoplanètes, en estimant la fraction de jeunes systèmes avec suffisamment de débris poussiéreux pour alimenter la chimie prébiotique.
Ce que l’étudiant fera :
1) Effectuer des calculs dynamiques de la formation et de la distribution de la poussière cosmique dans le système solaire et dans les systèmes exoplanétaires.
2) calculer le devenir des poussières cosmiques lors de l’entrée atmosphérique et de la redistribution sur les planètes
3) modéliser l’incorporation de la poussière cosmique dans les systèmes aqueux sur les surfaces planétaires.
Ce projet conviendrait à un étudiant qui :
A un fort intérêt multidisciplinaire pour la dynamique planétaire et les processus de surface planétaires, du système solaire aux exoplanètes, et avec un intérêt pour la théorie.
Durée déterminée : les fonds pour ce poste sont disponibles pour 4 ans dans un premier temps.
Si vous avez des questions sur cette bourse, veuillez contacter le Dr Oli Shortle, os258@cam.ac.uk .
Veuillez citer la référence LB36057 sur votre candidature et dans toute correspondance relative à ce poste.
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