Gabriel TOBIE

 

Chargé de Recherche au CNRS / CNRS Researcher

LPG, UMR-CNRS 6112, Univ. Nantes

2, rue de la Houssinière, BP 92208,

44322 NANTES Cedex, FRANCE

Building 9, office 102

Phone : +33 (0)276645161

E-mail : gabriel.tobie@univ-nantes.fr

 

 Photo portrait GTobie
 

Actualités: 

25 septembre - 23 novembre 2017: Exposition "Cassini-Huygens rencontre les mondes de Saturne" - , hall d'exposition de la Bibliothèque Universitaire de Droit, Campus du Tertre, Nantes - Visites commentées pour les scolaires sur réservation. 

Vendredi 17 Novembre 2017 - 16h30: Conférence "Les lunes-océans de Saturne", dans le cadre de "Clap de fin de la mission Cassini-Huygens - l'IPSL raconte sa contribution", UPMC - 4 place Jussieu - Paris 5e - Amphi Durand.

 

Thèmes de recherche: 

  • Caractériser les processus d’échanges entre les océans internes et les surfaces glacées des corps glacés du système solaire, en combinant simulation numérique et interprétation des données spatiales.
  • Modéliser les couplages entre les interactions de marée et l’évolution interne des intérieurs riches en eau.
  • Modéliser l’évolution thermo-chimique des
    intérieurs riches en eau, incluant les intéractions
    fluide-roche et les processus de clathration.
                                                                      

Objets d'étude:  

  Lunes de Jupiter : Europe, Ganymède, Callisto

Lunes de Saturne Encelade, Titan, Iapetus, Mimas

Pluton-Charon & KBOs

Exoplanètes riches en eau

 Projets de recherche:

2011 – 2015 : Responsable scientifique, ERC « Starting Grant 2010 », EXOWATER (Chemical EXchanges On WATER-rich worlds : Experimentation and numerical modeling), LPG (Nantes)

2017 – 2021 : Responsable scientifique, ANR 2016 PRC « Défis des autres savoirs », OASIS (Organic and Aqueous Systems in Icy Satellites), LPG (Nantes), ISTerre (Grenoble), CRPG (Nancy)


 

Responsabilités scientifiques et collectives: 

  •  Membre nommé de la section 18 du Comité National de Recherche Scienfique (CoNRS) – CNRS
  • Membre du Conseil Scientifique du Programme National de Planétologie de l’Institut National des Sciences de l’Univers, CNRS.
  • Coordinateur scientifique du thème « Diversité des mondes glacés » au LPG, UMR- 6112.
  • Co-Investigator de l’instrument 3GM de la mission ESA JUICE.
  • Team member de l’instrument MAJIS de la mission ESA JUICE.
  • Co-Investigator de l’instrument SUDA de la mission NASA Europa Clipper.

Principaux résultats sur la période 2013-2017:

-Mise en évidence d’une production de chaleur à l’intérieur d’Encelade encore plus intense qu’initialement prédite : À partir de l’analyse des données géophysiques (topographie, gravité, libration) acquises par la sonde Cassini, nous avons démontré que la couche de glace d’Encelade est beaucoup plus fine qu’initialement anticipée, pouvant atteindre moins de 5 km au niveau du pôle sud (Cadek et al. 2016), faisant ainsi écho aux indices d’activité hydrothermale dans Encelade (Tobie 2015), expliquant les nouveaux indices d’une très forte anomalie thermique sous le pôle sud (Le Gall et al. 2017) et une activité interne prolongée maintenue par une forte dissipation de marée dans Saturne (Lainey et al. 2017). Pour expliquer cette étonnante activité thermique, nous avons développé un nouveau modèle de production de chaleur dans le noyau poreux d’Encelade générant de puissantes remontées d’eau chaude dans l’océan (Choblet et al. 2017). 

-Nouveau modèle de la structure interne de Titan : A partir d’une analyse conjointe des données géophysiques acquises par Cassini (topographie, gravité, obliquité), nous avons caractérisé la structure de la couche de glace de Titan (Lefèvre et al. 2014) et apporté des contraintes sur la densité et l’épaisseur de l’océan interne de Titan (Mitri et al. 2014, Baland et al. 2014), démontrant que l’océan est très salé et probablement assez froid (<250 K).

- Échanges chimiques dans les gros satellites de glace et les exoplanètes riche en eau: Dans les gros satellites de glace et les planètes-océans, l’océan interne est séparé du noyau rocheux par un épais manteau de glace haute-pression. Enfin d’évaluer la vigueur des échanges chimiques à travers ce manteau glacé, nous nous sommes intéressé à partir d’expérimentation à haute pression aux interactions entre des molécules de gaz simples, telles que le CO2 ou le CH4, avec l’eau et la glace à haute pression. Nous avons ainsi déterminé la gamme de stabilité de ces composés sous la forme de clathrate d’hydrate (Bollengier et al. 2013, Bezacier et al. 2014). Les échanges d'éléments volatils entre la surface et l'atmosphère ont également été contraints dans le contexte de Titan primitif (Marounina et al. 2017) et d'exoplanètes riche en eau (Turbet et al. 2017), à partir des modèles thermodynamiques et de données expérimentales disponibles. 

D’autre part, nous avons modélisé les processus de convection thermique dans le manteau de glace, séparant l'océan du noyau rocheux, pour quantifier le mode de transport de chaleur et de matière (Choblet et al. 2017, Kalouvosa et al. 2017). Nous avons montré que l’échange de chaleur et matière s’effectue principalement par fusion de la glace et extraction d’eau liquide, pouvant ainsi transporté une grande quantité d’éléments dissous dans les liquides tels que le CO2 ou le CH4. Un modèle d’évolution thermo-chimique sera dévéloppé dans le cadre du projet ANR OASIS pour quantifier la quantité d’éléments pouvant ainsi être échangés entre le noyau et l’océan interne.