top of page

Dr. Cristian Carli

Géologue planétaire, je suis principalement interesté dans la géologie des corps différenciés et leur composition de surface. J'étudie en particulier les propriétés de réflectance et d'émission des surfaces planétaires et de leurs matériaux analogues. Mes axes de recherches sont de 1) examiner comment relier les propriétés spectrales avec les informations lithologiques des unités géologiques afin d'intégrer les informations de composition avec les cartes géologiques planétaires; 2) comprendre les informations minéralogiques que nous pouvons récupérer des différents assemblages minéralogiques dans divers conditions environnementales (e.g. P/T) en laboratoire, en se servant de la spectroscopie pour comprendre quelles "lithologies" peuvent être déduite par télédétection.

Recherche

Mon activité de recherche se focalise sur l'étude des propriétés spectrales de réflectance et d'émission de différents matériaux et surfaces (principalement ceux différenciés) et de les intégrer avec les informations minéralogiques, chimiques, géochimiques et pétrographiques des minéraux et des roches.

PIA16853_edited.jpg

Mercure​

La formation et l’évolution de la planète dans le Système Solaire la plus proche du Soleil sont encore très peu comprises. Les résultats récents apportent certaines réponses mais soulignent de nombreuses nouvelles questions, en particulier, si la surface de mercure peut est principalement associée à l’activité volcanique, la présence de figures explosives indiquent un taux d’éléments volatiles anormalement élevé. De plus, il n’existe pas de de preuves nettes de croûte primaire, mettant en doute l'hypothèse du modèle d'océan magmatique comme modèle de formation pour la croûte de Mercure.  

Les mesures faites aux rayonnements-X indiquent également la présence d’éléments volatiles tels que S, C et même des éléments alcalins en relativement haute abondance, ce qui suggèrent que de fort taux de volatiles, ainsi que qu’une croûte graphitique primaire flottante auraient dû être présents. 

Néanmoins, aucunes associations claires des phases minéralogiques a été mesuré et une mission va essayer de déterminer cela avec des mesures de réflectance et d’émission de meilleures qualités sur les surfaces.

Credit image: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington

La Lune​

Depuis le retour d'échantillons des missions Apollo, la minéralogie principale caractérisant les Highlands ou les Maria est devenue évidente. Récemment, les données des spectres VNIR orbitaux ont clairement mis en évidence que ces phases peuvent être reconnues par télédétection dans différentes régions. Ces données permettent également de comprendre comment les associations minéralogiques avec différents cratères peuvent être plus variées que prévu, montrant comment l'histoire de la formation de la croûte pourrait être plus complexe qu'une simple séparation entre le flottement des plagioclases, une croûte interne homogène et un manteau. En étudiant avec plus de détails et de nouvelles approches analytiques, les ensembles de données VNIR pourraient améliorer, avec des images à résolution spatiale plus élevée ainsi que l'exploration in situ, la compréhension de la formation et de l'évolution de la croûte lunaire.

pleine lune
PIA04304.jpg

Mars​

Les informations de l'histoire géologique de la surface martienne sont clairement les plus complètes des planètes intérieures du Système Solaire, clairement illustrées par les images photographiques. Depuis le début des années 2000, les nouveaux imageurs hyperspectraux, en particulier dans le VNIR, montrent la minéralogie de la croûte et indiquent la dichotomie entre les hémisphères sud et nord, les ères hydratées et les minéralogies oxydées développées à des âges différents. L'étude des propriétés des matériaux analogues, synthétiques ou extraterrestres s'est améliorée et peut encore s'améliorer, couplée à l'analyse des données VNIR et à leur intégration à la cartographie géologique planétaire la plus courante de l'évolution de la croûte martienne, et donc de la géologie martienne.​

crédit: NASA/JPL-Caltech  

Spectroscopie de reflectance en laboratoire d'analogues​

Au cours des dernières décennies, la spectroscopie de réflectance et d'émission appliquée à différentes phases minérales, roches et matériaux synthétiques a montré à quel point cette technique peut être très utile pour la détection, l'identification et l'analyse quantitative des minéraux. Cette avancée fut très importante car cette technique peut être appliquée à distance et donc pour étudier les surfaces planétaires. Jusqu'à présent, de nombreux travaux sont encore en cours pour entrer plus en détail dans des associations minérales spécifiques ainsi que dans différentes conditions environnementales ou altérations spatiales. Ces résultats aident fortement à interpréter les données de télédétection et à améliorer l'analyse technique et la modélisation de la spectroscopie VNIR.

Screenshot_20220415-140441_edited_edited_edited.png
Screenshot_20220303-125647.png

Météorites​

Ces objets sont souvent le seul véritable matériau extraterrestre que nous pouvons étudier et mesurer dans notre laboratoire. Ils soutiennent fortement la compréhension des différentes planètes ou petits corps de notre système solaire et parfois même en dehors de celui-ci. Corréler systématiquement les propriétés minéralogiques, géochimiques et pétrographiques des météorites avec des informations spectrales de réflectance/émission permettent de mieux les relier aux corps parentaux potentiels et de comprendre l'évolution des différents objets, du planétésimal aux planètes, depuis les premières années après la formation du système solaire.

Employment history

Professional activities

(lista di progetti)

  • 2022-today PI IRON (Mini Grant INAF)

  • 2022-today Co-I ISSI project 552 Wide-Ranging Characterization of Explosive Volcanism on Mercury: Origin, Properties, and Modifications of Pyroclastic Deposits.

  • 2021-today WP leading (laboratory activity on meteorites) in the PRIN-INAF MELODY project

  • 2020-today Supervisor of a Marie Skłodowska-Curie: POSEIDON project, assigned to Alice Stephant at IAPS-INAF

  • 2020-today Co-I ISSI project 485 Deciphering Compositional Processes in Inner Airless Bodies of our Solar System.

  • 2020-today Europlanet RI 20-24: responsible for INAF among the GMAP WP8 and WP9; Co-I among the ML WP10.

  • 2019-today PI of OLBODIES project in the Solar System ASI-INAF agreement.

  • 2018-2021 WP leading (Compositional unit definition) in the EU Horizon2020 project PLANMAP, n.° 776276.

  • 2017-today Associated Scientist of MAGIS experiment, JUICE mission (ESA).

  • 2016-today Member of scientific committee of PRISMA project.

  • 2015-today Co-I of Simbio-sys experiment, Bepicolombo mission (ESA).

  • 2015-today Chair of working group (WG6) “Surface Composition and Laboratory activities on surface analogues” of Simbio-sys experiment, Bepicolombo mission (ESA).

  • 2015-today Data Manager for REFL_SLAB (IAPS) SSHADE spectral library.

  • Participating as INAF researcher to the activity related to the SSERVI where ASI is NASA partner.

  • Scientific collaborator for the project “Moon Mapping project” between Italy and China coordinated by ASI.

Publications

selected list (interested reader can also see Carli C.)

​

  1. E. Bruschini, C. Carli, A.-C. Buellet, M. Vincendon, F. Capaccioni, M. Ferrari, F. Vetere, A. Secchiari, D. Perugini, A. Montanini, 2022, VNIR reflectance spectra of silicate-graphite mixtures: The effect of graphite content and particle size, Icarus, 378, doi:10.1016/j.icarus.2022.114950

  2. Zambon F., C. Carli,J. Wright,D. A. Rothery,F. Altieri,M. Massironi,F. Capaccioni,G. Cremonese. 2022. Spectral units analysis of quadrangle H05-Hokusai on Mercury. JGR Planets, xxx. doi: 10.1029/2021JE006918.

  3. C. Carli, M Ciarniello, A Migliorini, G Pratesi. 2022. Iron rich basaltic eucrites, implication on spectral properties and parental bodies. Icarus, 371. 114653. doi: 10.1016/j.icarus.2021.114653.

  4. G. Serventi, C. Carli, F. Altieri, A. Geminale, M. Sgavetti. 2021. Spectral classification and MGM-based mineralogical characterization of hydrated phases: The Nili Fossae case, Mars. Planetary and Space Science, 209. 105361.

  5. S Ferrari, A Maturilli, C Carli, M D'Amore, J Helbert, F Nestola, Hiesinger H. 2020. Thermal infrared emissivity of felsic-rich to mafic-rich analogues of hot planetary regoliths. Earth and Planetary Science Letters 534, 116089

  6. Carli C., Pratesi G., Moggi‐Cecchi V., Zambon F., Capaccioni F., Santoro S. 2018. Northwest Africa 6232: Visible–near infrared reflectance spectra variability of an olivine diogenite. Meteoritics & Planetary Science, 53, 10, 2228-2242.

  7. Serventi, G., Carli, C. 2017.  The role of very fine particle sizes in the reflectance spectroscopy of plagioclase-bearing mixtures: New understanding for the interpretation of the finest sizes of the lunar regolith. Icarus, 293, 157-171.

  8. De Angelis, S., Carli, C., Tosi, F., Beck, P., Schmitt, B., Piccioni, G., De Sanctis, M.C., Capaccioni, F., Di Iorio, T., Sylvain, P.: 2017. Temperature-dependent VNIR spectroscopy of hydrated Mg-sulfates. Icarus, 281, 444-458.

  9. Serventi, G., Carli, C., Sgavetti, M.: 2016. Deconvolution of mixtures with high plagioclase content for the remote interpretation of lunar plagioclase-rich regions. Icarus, 272, 1-15. Doi: 10.1016/j.icarus.2016.01.020. 

  10. Zambon, F., Tosi, F, Carli, C., De Sanctis M.C., Blewett D.T., Palomba E., Longobardo A., Frigeri A., Ammannito E., Russell C.T., Raymond C.A.: 2016. Lithologic variation within bright material on Vesta revealed by linear spectral unmixing. Icarus, 272,16-31. Doi: 10.1016/j.icarus.2016.01.009.

  11. Carli, C., Roush, T., Pedrazzi G., Capaccioni F.: 2016. Visible and Near-Infrared (VNIR) reflectance spectroscopy of glassy igneous material: Spectral variation, retrieving optical constants and particle sizes by Hapke model. Icarus, 266, 267-278. Doi: 10.1016/j.icarus.2015.10.032.

  12. Carli, C., Serventi, G., Sgavetti, M.: 2014 VNIR spectral variability of the igneous stratified Stillwater Complex: A tool to map lunar highlands American Mineralogist, 99 (10), 1834-1848 

  13. Carli, C., Ciarniello, M., Capaccioni, F., Serventi, G., Sgavetti, M.: 2014 Spectral variability of plagioclase–mafic mixtures (2): Investigation of the optical constant and retrieved mineral abundance dependence on particle size distribution Icarus, 235, 207-219 DOI: 101016/jicarus201403022

  14. Serventi, G., Carli, C., Sgavetti, M., Ciarniello, M., Capaccioni, F., Pedrazzi, G.: 2013 Spectral variability of plagioclase-mafic mixtures 1): effects of chemistry and modal abundance in reflectance spectra of rocks and mineral mixtures, Icarus 226, 282-298, 101016/jicarus201305041

  15. Giacomini, L., Carli, C., Sgavetti, M., Massironi, M.,: 2012 Spectral analysis and mapping of Daedalia Planum lava field with OMEGA data Icarus, 220, pp 679–693, doi: 101016/jicarus201206010

Contact

I'm always looking for new and exciting opportunities. Let's connect.

cristian.carli@inaf.it

ResearchGate_Logo.png
bottom of page