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Offre de thèse: Lois de comportements pour les régolithes glacés : de Mars aux lunes de Saturne

Les surfaces de nombreux corps planétaires du système solaire sont recouverts de glaces granulaires résultant de variétés de processus (condensation/sublimation, bombardement météoritique, transport éolien etc.). On peut noter en particulier Encelade, petite lune de Saturne, où des éruptions et dépôts associés de grains de glace particulièrement fins ont pu être observés, ou bien plus proche de nous, Mars où des écoulements surfaciques de glace poudreuse ont été observés au niveau de la calotte polaire nord. On soupçonne également des processus d’éruptions actifs sur la lune Europe ainsi que de processus éoliens sur Titan.   Les matériaux granulaires attendus sur ces corps glacés ont vraisemblablement une distribution de taille très fine (poudres), leur conférant un comportement mécanique particulier. Déterminer les propriétés de ces sols glacés granulaires est essentiel pour évaluer leur rôle dans l’évolution morphologique des surfaces glacées et pour anticiper les besoins techniques des futures missions d’exploration in situ actuellement en cours de développement (Dragonfly vers Titan, Europa Lander vers Europa) dont un des enjeux est de collecter et d’analyser des échantillons de ces sols glacés.
Dans ce contexte, l’objectif de cette thèse est de développer des connaissances sur le comportement mécanique de matériaux granulaires constitués de poudre de glace à travers la mise en œuvre de simulations numériques discrètes mettant en jeu des grains cohésifs, et des expériences en chambre froide. Il s’agira de considérer des poudres glacées de différentes compositions et températures, formés dans différents contextes planétaires. Le but ultime est de comprendre la stabilité du matériau en relation aux écoulements surfaciques, à un impact (atterrissage), et au forage.
Les candidats doivent être titulaires d’un Master 2 de physique, mécanique, sciences de la Terre et des Planètes, ou équivalent. Ils doivent être motivés par les approches couplant des expériences avec des simulations numériques, et leurs applications à des problématiques planétologiques.

Financement : Projet « Pari scientifique » GRIM de la région Pays de la Loire + Université Gustave Eiffel/IFSTTAR

Lieu : Université Gustave Eiffel, IFSTTAR, Campus de Nantes, laboratoire MAST/GPEM + Laboratoire de Planétologie et Géodynamique, Campus Sciences, Université de Nantes

Date limite de candidature : 15 avril 2020 ( procédure détaillée en ligne à l’adresse https://www.ifsttar.fr/offres-theses/index.php )


Contact : riccardo.artoni@univ-eiffel.fr ; gabriel.tobie(at)univ-nantes.fr

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