Auteur : grandpeyc

Un volcanisme actif sur la planète Mars? // Active volcanism on Mars?

Jusqu’à présent, les scientifiques étaient persuadés que Mars était une planète morte, au sens géologique du terme. Cependant, les séismes détectés par la sonde Insight de la NASA tendent à montrer que la Planète Rouge pourrait cacher de la lave en fusion.
Les photos de Mars montrent que la planète est parsemée de volcans et qu’il y a aussi d’anciennes coulées de lave à certains endroits. Il semblait que ce volcanisme appartenait au passé et ne se réactiverait jamais. Mais aujourd’hui, en utilisant le sismomètre sur la sonde InSight, les scientifiques ont découvert la première preuve de lave en fusion en profondeur sous la surface martienne.
La présence de lave active pourrait changer notre compréhension de l’histoire de Mars, depuis sa formation jusqu’à la roche froide qu’elle est aujourd’hui, en passant par la période où elle a pu héberger la vie microbienne ou encore la perte de son atmosphère.
Une série de séismes sur Mars a permis aux scientifiques d’identifier le point chaud potentiel où se trouverait la lave. InSight a détecté plus de 1 300 secousses sur Mars depuis son arrivée sur la planète en 2018. À la surprise des scientifiques, les événements les plus significatifs provenaient tous d’une région pleine de failles, appelée Cerberus Fossae.
Dans un article publié dans Nature Astronomy le 27 octobre 2022, des chercheurs ont analysé 20 de ces séismes. Ils ont découvert que certaines ondes sismiques se déplaçaient beaucoup plus lentement que prévu. Cela indiquait la présence de magma en profondeur sous la surface de Cerberus Fossae. En se déplaçant ou se refroidissant, ce magma est probablement la cause de ces séismes qui prennent naissance entre 14 et 50 kilomètres sous la surface martienne. C’est là que les scientifiques pensent que se trouve la chambre magmatique. Selon le responsable de l’étude, « il est possible que nous observions les derniers vestiges d’une région volcanique autrefois active, ou bien que le magma soit en train de se déplacer vers l’est, vers le prochain lieu d’éruption ». Ce mouvement provoque probablement des séismes mineurs au niveau de la surface, en se déplaçant sous la croûte de la planète dans cette région.
La sonde InSight possède à son bord le seul sismomètre jamais envoyé sur Mars. Il ne s’agit que d’une seule station à un endroit et elle ne peut donc pas détecter les petits séismes qui se produisent au loin ou de l’autre côté de la planète. Les scientifiques disposent donc d’informations limitées sur l’activité sismique de Mars et sur tout autre point chaud potentiel. Pour obtenir une image globale de l’activité sismique et volcanique sur Mars, il faudrait que la NASA envoie d’autres sismomètres sur la Planète Rouge.
Les engins spatiaux en orbite autour de Mars ont transmis les images de nombreuses lignes de faille le long de sa surface, de sorte que les scientifiques s’attendaient à ce qu’InSight détecte des séismes en différents endroits. La quasi intégralité de la sismicité à ce jour provient de Cerberus Fossae, de sorte que les chercheurs aimeraient savoir ce qui se passe dans cette région de la planète.
InSight est maintenant à court d’énergie, car la poussière martienne recouvre ses panneaux solaires. Sa mission sur Mars se terminera probablement avant janvier 2023. Ensuite, il n’y aura plus de sismomètre sur Mars pour recueillir de nouvelles informations sur les structures profondes de la planète.

Source: Business Insider via Yahoo News.

——————————————

Up to now, scientists believed Mars was dead, in the geological sense. However, quakes detected by NASA’s Insight lander tends to show that the Red Planet may have molten lava.

Photos of Mars show that the planet is peppered with volcanoes and there are also ancient lava flows in some places. But it seemed that this volcanism was a thing of the past, unable to become alive again. But now, using a seismometer on NASA’s InSight lander, scientists have discovered the first evidence of molten lava deep below the Martian surface.

The presence of active lava could change scientists’ understanding of Mars’s history, from its formation, to the period when it may have hosted microbial life, to the loss of its atmosphere and finally to the cold rock it is today.

A series of Mars quakes clued the scientists in to the potential lava hotspot. InSight has detected more than 1,300 Mars quakes since landing on the Red Planet in 2018. To scientists’ surprise, the most powerful events all came from one region full of rifts, called Cerberus Fossae.

In a paper published in Nature Astronomy on October 27th, 2022, researchers analyzed 20 of those big quakes. They discovered that certain seismic waves were moving much more slowly than they expected. This indicated the presence of magma deep below the Cerberus Fossae surface. That magma moving or cooling is probably what creates those quakes which originate 14 to 50 kilometers below the Martian surface. This where where the scientists suspect the chamber of magma is. According to the study’s leader, « it is possible that what we are seeing are the last remnants of this once active volcanic region or that the magma is right now moving eastward to the next location of eruption. » The movement is also probably causing smaller, surface-level quakes, by breaking up and moving around the planet’s crust in that region.

InSight carries the only seismometer ever placed on Mars. It is just one station in one location, and it cannot detect smaller quakes that happen far away or on the other side of the planet. So scientists have limited information about Mars’s seismic activity and any other potential hotspots. To get the global picture of Mars quakes and volcanic activity, NASA would need to send more seismometers to the Red Planet.

Spacecraft orbiting Mars have imaged plenty of fault lines along its surface, so scientists expected InSight to detect quakes from many different places. Almost all the quakes so far have come from Cerberus Fossae, so that researchers would like to know what is so special about Cerberus Fossae.

InSight is running out of power, as dust builds up on its solar panels. Its mission on Mars will likely end before January 2023. Then there will be no seismometer on Mars to gather new information about the planet’s deep structures.

Source: Business Insider via Yahoo News.

La planète Mars vue par le télescope Hubble le 12 mai 2016 (Source: NASA)

Expédition MOSAiC : Le trou dans la couche d’ozone arctique // The hole in the Arctic ozone layer

Dans trois notes publiés le 12 mai, le 4 juin et le 22 août 2020, j’expliquais que l’expédition MOSAiC ((Multidisciplinary drifting Observatory for the Study of Arctic Climate) était la plus importante jamais mise en place dans l’Arctique. Le nom reflète la complexité et la diversité de cette expédition. Le projet MOSAiC, doté d’un budget total supérieur à 140 millions d’euros, a été conçu par un consortium international d’institutions de recherche polaire de premier plan, avec à sa tête l’Institut Alfred Wegener et le Centre Helmholtz pour la recherche polaire et marine.
Le 20 septembre 2019, le vaisseau amiral Polarstern (Etoile Polaire) de l’Institut Alfred Wegener a levé l’ancre dans le port de Tromsø en Norvège pour rejoindre le cœur de l’Océan Arctique et y faire des mesures scientifiques. La mission impliquait 600 chercheurs de dix-sept pays. Une fois dans l’Océan Arctique, le Polarstern s’est laissé emprisonner par les glaces et s’est laissé dériver vers le sud.
En plus des 50 membres d’équipage, une cinquantaine de scientifiques ont mené des recherches sur 5 principaux domaines d’intérêt (atmosphère, océan, banquise, écosystème, biogéochimie). L’équipe scientifique était renouvelée tous les deux mois.
L’expédition MOSAiC a récemment attiré l’attention sur l’ampleur de l’appauvrissement de la couche d’ozone au niveau de l’Arctique. Même après l’interdiction par toutes les nations (Protocole de Montréal en 1987) des substances nocives pour la couche d’ozone, le plus grand trou jamais observé dans la couche d’ozone a été détecté au-dessus de l’Arctique à une altitude d’une vingtaine de kilomètres.
Selon un chercheur allemand de l’Université de Potsdam, « la couche d’ozone ne s’améliore pas. Au contraire, les choses s’aggravent dans l’Arctique. Nous comprenons maintenant que c’est parce que les décomposeurs du gaz sont toujours présents dans l’atmosphère. Le changement climatique les rend plus agressifs : c’est une mauvaise nouvelle pour l’avenir de la couche d’ozone dans l’Arctique. » [NDLR : il faut noter, comme le rappelait souvent le regretté Haroun Tazieff, que le trou dans la couche d’ozone existait déjà avant l’utilisation des CFC].
Néanmoins, le chercheur allemand voit quelques raisons d’espérer. Il a déclaré : « Nous avons vu que sous la glace, la mer atteint un point de congélation à une profondeur de 14 mètres en hiver. Il existe donc une base saine pour la formation de glace pendant cette saison. Nous pensons qu’il est toujours possible de sauver la glace, à condition d’arrêter le réchauffement climatique. La glace réagit de manière très linéaire au réchauffement, et si nous arrêtons le réchauffement, sa fonte s’arrêtera. Cela met une grande responsabilité sur nos épaules. Nous sommes la dernière génération en mesure de sauver la glace de mer dans l’Arctique. »
Source : Iceland Review.

—————————————–

In three posts published on My 12th, June 4th and August 22nd, 2020, I explained that the Multidisciplinary Drifting Observatory for the Study of Arctic Climate (MOSAiC) expedition was the largest ever set up in the Arctic. The name mirrors the complexity and diversity of this expedition. The MOSAiC project with a total budget exceeding € 140 Million has been designed by an international consortium of leading polar research institutions, led by the Alfred Wegener Institute, Helmholtz Centre for Polar and Marine Research (AWI).

On September 20th, 2019, the Alfred Wegener Institute’s flagship Polarstern (or Polar Star) weighed anchor in the port of Tromsø in Norway to reach the heart of the Arctic Ocean for scientific measurements. The mission involved 600 researchers from seventeen countries. Once in the Arctic Ocean, the Polarstern got caught in the ice and started drifting south.
In addition to the 50 crew members, around fifty scientists carried out research on 5 main areas of interest (atmosphere, ocean, sea ice, ecosystem, biogeochemistry). The scientific team was renewed every two months.
The research expedition has recently shed new light on the extent to which the Arctic ozone layer has been depleted. Even after the international banning of ozone-harming substances (Montreal Protocol in 1987), the largest hole ever found in the ozone was detected over the Arctic at an altitude of some 20 km.

According to a German researcher at the University of Potsdam, « the ozone layer is not improving. Things are getting worse in the Arctic. Now we understand that it is because the decomposers from the gas are still present in the atmosphere. Climate change makes them more aggressive: it’s bad news for the future of the ozone layer in the Arctic. » [Editor’s note : it should be noted, as the late Haroun Tazieff often reminded it, that the hole in the ozone layer already existed before the use of CFCs].

Nevertheless, the researcher sees some reason for hope. He said : « We saw that under the ice the sea reaches a freezing point down to a depth of 14 meters in the winter. There is a healthy base for winter ice formation, and we believe we are still in a position to save the ice if we stop global warming.The ice responds very linearly to warming, and if we stop the warming, the melting of the ice will stop. This puts a lot of responsibility on our shoulders. We are the last generation that can save the sea ice in the Arctic. »

Source: Iceland Review.

Le Polarstern (Source: Alfred Wegener Institute)

Le Polarstern et l’expédition MOSAiC en 2020

A plusieurs reprises sur ce blog (12 mai, 4 juin 22 août 2020) , j’ai expliqué la finalité de la mission MOSAiC – Multidisciplinary drifting Observatory for the Study of Arctic Climate – dans l’Arctique. 300 scientifiques en provenance de 20 pays et 70 instituts de recherche se sont relayés en 2020 à bord du Polarstern, un brise-glace de recherche allemand qui a pris la direction du Pôle Nord. Le navire a ensuite coupé les moteurs au coeur de la banquise et s’est laissé dériver au gré des courants arctiques. Le but de l’expédition était de comprendre l’impact de l’homme sur la planète. En effet, la banquise arctique a perdu 30% de sa superficie depuis les années 1980, un indicateur évident du réchauffement climatique.

Je vous conseille vivement de regarder en replay sur la chaîne de télévision France 5 , dans le cadre de Science grand format, l’excellent documentaire qui retrace le déroulement de l’expédition. Intitulé « Expédition Arctique : au coeur du réchauffement climatique », d’une durée de 89 minutes, il montre les scientifiques sur le terrain, leurs travaux et leur ressenti. Le vous recommande de porter une attention particulière à la conclusion du document.

https://www.france.tv/france-5/science-grand-format/2874157-expedition-arctique-au-coeur-du-rechauffement-climatique.html

Vue du Polarstern (Source: Alfred Wegener Institute)

Glace de mer dans l’Arctique (Photo: C. Grandpey)

Du magma sous le Mont Edgecumbe (Alaska) // Magma beneath Mt Edgecumbe (Alaska)

Le 6 avril 2021, j’ai écrit une note intitulée « La fausse éruption du Mont Edgecumbe (Alaska) ». L’histoire qui s’est déroulée à Sitka (Alaska) le 1er avril 1974 s’inscrit dans la longue tradition des tours que les gens ont l’habitude de jouer le 1er avril.

https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2021/04/06/la-fausse-eruption-du-mont-edgecumbe-alaska-mt-edgecumbes-fake-eruption-alaska/

La note que j’écris aujourd’hui est très sérieuse. En lisant une étude publiée le 10 octobre 2022 dans la revue Geophysical Research Letters. nous apprenons qu’en utilisant une nouvelle méthode, les scientifiques de l’Observatoire Volcanologique de l’Alaska (AVO) ont observé une ascension du magma sous le Mont Edgecumbe, un volcan endormi depuis longtemps. Une modélisation informatique basée sur l’imagerie satellite montre que le magma est remonté jusqu’à environ 10 km sous la surface depuis sa source à une profondeur d’une vingtaine de kilomètres. Cette ascension a provoqué des séismes et d’importantes déformations en surface. Les scientifiques disent que c’est « la déformation volcanique la plus rapide qu'[ils] ont actuellement observé en Alaska. Et bien qu’il ne soit pas rare que les volcans se déforment, l’activité de l’Edgecumbe est intéressante car la réactivation des systèmes volcaniques en sommeil est rarement observée ».
L’AVO a collaboré avec l’Alaska Satellite Facility, une autre unité de l’Institut de Géophysique, pour traiter les données dans le cloud. Le cloud computing utilise des serveurs à distance pour stocker des données et fournir des services informatiques afin qu’un chercheur n’ait pas à télécharger et à trier des données pour les traiter, ce qui peut prendre des semaines ou des mois.
L’équipe scientifique a commencé ses travaux dès qu’un essaim sismique a été détecté sur le Mont Edgecumbe le 11 avril 2022. Les chercheurs ont analysé la déformation du sol pendant les 7,5 années précédentes à l’aide des données radar des satellites. Le 15 avril, ils avaient déjà un résultat préliminaire : c’était une intrusion de nouveau magma qui provoquait les séismes. Un petit nombre de secousses ont commencé sous l’Edgecumbe en 2020, mais la cause est restée floue jusqu’à ce que les résultats des déformation soient connus. L’AVO a informé le public le 22 avril, moins de deux semaines après la détection du dernier essaim sismique sur l’Edgecumbe.
Le Mont Edgecumbe culmine à 976 m sur l’île Kruzof, dans la partie ouest du Détroit de Sitka. Il fait partie du Champ volcanique du Mont Edgecumbe. Ce qui a le plus étonné les chercheurs, c’est une zone de soulèvement du sol au sud de l’île Kruzof; elle avait 17 km de diamètre et était centrée à 2,5 km à l’est du volcan. Le soulèvement a commencé brusquement en août 2018 et s’est poursuivi à un rythme de 8,5 cm par an, pour atteindre 27 cm au début de l’année 2022. Une modélisation informatique ultérieure a indiqué que la cause du soulèvement était l’intrusion d’un nouveau magma.
La dernière analyse basée sur la déformation du sol permettra une détection plus précoce de l’activité volcanique. En effet, la déformation du sol est l’un de ses premiers indicateurs de cette activité. Elle peut se produire sans s’accompagner d’activité sismique. L’AVO applique désormais la nouvelle approche à d’autres volcans de l’Alaska, comme le volcan Trident, à environ 50 km au nord de Katmai Bay. Le volcan a récemment montré des signes d’activité (voir ma note du 30 septembre 2022).
Le Mont Edgecumbe ne montre actuellement aucun signe d’éruption imminente. L’intrusion magmatique dure depuis plus de trois ans maintenant. Avant une éruption, on observera une plus forte sismicité, plus de déformations, ainsi que des fluctuations dans les schémas de sismicité et de déformation.
Les chercheurs pensent que le magma a atteint probablement une chambre supérieure en empruntant un conduit presque vertical. Ils pensent également que le magma est empêché de se déplacer plus haut par un magma épais déjà présent dans la chambre supérieure.

Source: Alaska Volcano Observatory information Statement, USGS – 22 Avril 2022.

———————————————-

On April 6th, 2021, I wrote a post entitled « Mt Edgecumbe’s fake eruption (Alaska). » The story that happened in Sitka (Alaska) on April 1st, 1974 belongs to the long tradition of playing tricks on April 1st, also called April Fools’ Day by the Anglo-Saxons.

https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2021/04/06/la-fausse-eruption-du-mont-edgecumbe-alaska-mt-edgecumbes-fake-eruption-alaska/

Today, my post is quite serious. According to research published on October 10th, 2022 in the journal Geophysical Research Letters. we learn that, using a new method, Alaska Volcano Observatory (AVO) scientists revealed that magma beneath long-dormant Mount Edgecumbe volcano has been moving upward through Earth’s crust. Computer modeling based on satellite imagery shows magma is rising up to about 10 km from a depth of about 20 km. This ascent caused earthquakes and significant surface deformation. Scientists say it is « the fastest rate of volcanic deformation that [they] currently have in Alaska. And while it is not uncommon for volcanoes to deform, the activity at Edgecumbe is unusual because reactivation of dormant volcanic systems is rarely observed. »

The Alaska Volcano Observatory collaborated with the Alaska Satellite Facility, another Geophysical Institute unit, to process data in the cloud. Cloud computing uses remote servers to store data and provide computing services so a researcher does not have to download and sort data to process it, something that can take weeks or months.

The research team began its work as soon as a swarm of earthquakes was noticed at Mount Edgecumbe on April 11th, 2022. Researchers analyzed the previous 7.5 years of ground deformation detected in satellite radar data. On April 15th, they had a preliminary result : An intrusion of new magma was causing the earthquakes. A small number of earthquakes began under Edgecumbe in 2020, but the cause was ambiguous until the deformation results were produced. The Alaska Volcano Observatory informed the public on April 22nd, less than two weeks after the latest series of Edgecumbe earthquakes was reported.

Mount Edgecumbe, at 976 m, is on Kruzof Island on the west side of Sitka Sound. It is part of the Mount Edgecumbe Volcanic Field. Most striking for the researchers was an area of ground uplift on southern Kruzof Island 17 km in diameter and centered 2.5 km east of the volcano. The upward deformation began abruptly in August 2018 and continued at a rate of 8.5 cm annually, for a total of 27 cm through early 2022. Subsequent computer modeling indicated the cause was the intrusion of new magma.

The new deformation-based analysis will allow for earlier detection of volcanic unrest, because ground deformation is one of its earliest indicators. Deformation can occur without accompanying seismic activity, making ground uplift a key symptom to watch. AVO is applying the new approach to other volcanoes in Alaska, including Trident Volcano, about 50 km north of Katmai Bay. The volcano is showing signs of elevated unrest (see my post of September 30th, 2022).

Mount Edgecumbe is not showing signs of an imminent eruption. The current magma intrusion has been going on for more than three years now. Prior to an eruption, more seismicity, more deformation, together with changes in the patterns of seismicity and deformation are observed.

The researchers think magma is likely reaching an upper chamber through a near-vertical conduit. But they also believe the magma is precluded from moving further upward by thick magma already in the upper chamber.

Source: Alaska Volcano Observatory information Statement, USGS – 22 Avril 2022.

Vue du Mt Edgecumbe (Crédit photo: Wikipedia)