Quand un volcan franchit le mur du son…. // When a volcano breaks the sound barrier…

drapeau-francaisEn août 2014, le Tavurvur a connu une éruption explosive en Papouasie-Nouvelle-Guinée et propulsé des nuages de cendre à plus de 15 000 mètres de hauteur. Parfois, les explosions étaient si fortes qu’elles généraient des ondes de choc. L’une d’elles, particulièrement spectaculaire, a été filmée par les passagers d’un bateau qui naviguait pas très loin du volcan. Ces gens ont ressenti l’onde de choc qui s’est accompagnée un bang semblable à celui produit par un avion qui franchit le mur du son. La vidéo se trouve à cette adresse :
Https://youtu.be/Hx5UecbuYw8

On peut lire la description de l’événement sur le site web de Forbes (http://www.forbes.com/). L’onde de choc trouve son origine dans la libération soudaine d’une poche de gaz qui s’est trouvé piégée sous le cratère, probablement à cause d’un bouchon de matériaux qui obstruait les conduits à l’intérieur du volcan. En arrivant à la surface, cette bulle de gaz soumise à une énorme pression se dilate et explose en propulsant des fragments de lave et de la cendre à une très grande vitesse. Au moment de la sortie du cratère, la poussée des gaz comprime l’air de l’atmosphère et crée une onde de choc.
Sur la vidéo, on voit très nettement cette onde de choc qui repousse les nuages qui se trouvaient au-dessus du volcan et se propage également horizontalement. Après environ 13 secondes, l’onde de choc frappe le bateau et ses passagers avec un bang semblable à celui produit par un jet supersonique.

L’auteur de l’article sur le site web de Forbes indique qu’il est difficile de dire s’il s’agit vraiment d’un bang supersonique. Techniquement, cette expression ne fait référence qu’aux ondes de choc générées par un objet qui se déplace plus vite que la vitesse du son. Toutefois, si on regarde attentivement la vidéo, on peut voir que les matériaux éjectés par l’éruption se déplacent à une vitesse supérieure à celle du son. En effet, autour de la pointe du nuage éruptif, on aperçoit un cône de vapeur semblable à celui qui se forme autour d’un avion qui se déplace à une vitesse supersonique.

En sachant que le son se déplace dans l’air à une vitesse de 340-350 mètres par seconde selon la température ambiante, on peut essayer de calculer la vitesse de déplacement de l’onde de choc sur la vidéo. Je pense personnellement que l’embarcation se trouvait à environ 5 kilomètres du volcan. Dans ce cas, l’onde de choc aurait dû mettre près de 15 secondes pour parvenir au bateau. Comme elle n’a mis que 13 secondes, on, peut logiquement penser qu’elle a franchi le mur du son. J’aimerais avoir l’opinion d’un physicien (il y en a qui fréquentent mon blog) sur ce sujet.

————————————

drapeau-anglaisIn August 2014, Tavurvur Volcano was erupting explosively in Papua New Guinea, sending ash clouds more than 15,000 metres into the sky. Sometimes, the explosions were so strong that they generated shockwaves. One of them was very dramatic and was captured on film by the passengers of a boat that was sailing not very far from the volcano. These people could feel the shockwave with a boom similar to the one produced by a plane breaking the sound barrier

https://youtu.be/Hx5UecbuYw8

The description of the event can be read on the Forbes website (http://www.forbes.com/). It is caused by the sudden release of a gas pocket that was trapped beneath the crater, probably because of a plug of volcanic material obstructing the conduits of the volcano. Upon reaching the surface, this slug of highly-pressurized gas expands upwards and outwards at an incredible speed, shooting plenty of lava and ash into the air with it. The outward rush of gas dramatically compresses the air in the atmosphere around it, creating a shockwave.

On the video, one can see very clearly this shockwave obliterating the pre-existing clouds above the volcano and creating create new, temporary ones. After about 13 seconds or so, the shockwave impacted the boat and its passengers with a boom similar to the one produced by a supersonic jet.

The author of the article on the Forbes website indicates that it is difficult to tell whether or not this was a true sonic boom. Technically, this expression only refers to shockwaves generated by an object travelling faster than the speed of sound. However, if you look closely, you can see that the volcanic debris ejected by the eruption was moving at speeds in excess of the speed of sound. Around the tip of the debris cloud, you can spot a vapour cone, much the same as the one that forms around a plane travelling at supersonic speeds.

Assuming that the sound moves through the air at a speed of 340-350 meters per second depending on the ambient temperature, one can try to calculate the speed of the shock wave on the video. I personally think the boat was travelling about 5 kilometers from the volcano. In this case, the shock wave would have needed nearly 15 seconds to reach the boat. As it took it only 13 seconds to do so, one can think that it has broken the sound barrier. I would like to have the opinion of a physicist (some of them come to visit my blog) on this topic.

tavurvur-2009

Eruption du Tavurvur en 2009 (Crédit photo: Wikipedia)

 

Publicités

2 réflexions au sujet de « Quand un volcan franchit le mur du son…. // When a volcano breaks the sound barrier… »

  1. Bonjour,
    la vitesse du son ne peut pas dépasser le mur du son, comme la lumière ne peut dépasser la vitesse de la lumière. Le son est une vibration qui se déplace dans son milieu. Selon le milieu, la vitesse de propagation peut varier fortement: dans l’acier, c’est 5600m/s alors que dans l’air à pression et t° normale, c’est 340m/s. La pression ou la t° d’air baissant, la vitesse baisse et inversement: hte pression ou haute t° => vitesse du son augmentée.
    plus d’info ici: https://fr.wikipedia.org/wiki/Vitesse_du_son
    Si vous avez entendu l’onde de choc à 13sec alors que vous auriez dû l’entendre au bout de 15sec, il y a de nombreux facteurs dont le 1er est l’imprécision de la mesure de temps et de la position.
    Bien cordialement,
    GS

    J'aime

Laisser un commentaire

Entrez vos coordonnées ci-dessous ou cliquez sur une icône pour vous connecter:

Logo WordPress.com

Vous commentez à l'aide de votre compte WordPress.com. Déconnexion / Changer )

Image Twitter

Vous commentez à l'aide de votre compte Twitter. Déconnexion / Changer )

Photo Facebook

Vous commentez à l'aide de votre compte Facebook. Déconnexion / Changer )

Photo Google+

Vous commentez à l'aide de votre compte Google+. Déconnexion / Changer )

Connexion à %s