Catégorie : Science

Une éruption sur Io dans les prochains jours ? // An eruption on Io in the coming days ?

Io, la lune de Jupiter, est un univers de volcans actifs. Loki Patera est le plus grand d’entre eux. Il présente une vaste dépression d’un diamètre de 202 km dans laquelle se trouve un lac de lave actif probablement relié à un réservoir magmatique situé en dessous. On pense que le lac de lave est recouvert d’une fine croûte solidifiée. Les scientifiques qui observent Io à travers les télescopes pensent que cette croûte se rompt de temps en temps, ce qui provoque une tache de lumière.

Les éruptions du Loki sont si régulières qu’une astronome du Planetary Science Institute à Tucson (Arizona) en a prédit une pour la mi-septembre 2019. Si le volcan entre effectivement en éruption, les astronomes sur Terre pourront admirer, grâce à leurs télescopes, une lueur intense, ainsi que les nuages ​​toroïdaux de plasma qui encercleront Jupiter.
Après plus de 20 ans d’observations, la scientifique du Planetary Science Institute a déclaré que l’apparition des taches de lumière sur le Loki était le signe qu’une éruption allait se produire. Un tel événement est observé environ tous les 475 jours. Elle vient de présenter ses travaux au Congrès européen des sciences planétaires de Genève.
Le Loki est le volcan le plus imposant et le plus actif sur Io. Il est si brillant dans l’infrarouge que les astronomes peuvent l’observer à l’aide de télescopes sur Terre. Si son cycle éruptif ne s’est pas modifié, le Loki devrait entrer en éruption en septembre 2019. La dernière éruption a été correctement prévue en mai 2018.
En janvier, des caméras embarquées à bord de la sonde Juno de la NASA ont pris de superbes photos d’un énorme panache volcanique alors qu’elles observaient la surface de Io.
Bien que la taille énorme du Loki ait un effet stabilisateur sur ses cycles, ce qui le rend plus prévisible que de nombreux volcans, la scientifique reste prudente. En effet, au début des années 2000, alors qu’un cycle de 540 jours avait été détecté, le comportement du Loki a changé et il n’a plus présenté d’activité périodique jusqu’en 2013. Elle explique aussi qu’il est difficile de prévoir les éruptions volcaniques. De nombreux facteurs doivent être pris en compte, notamment l’alimentation magmatique, la composition du magma et en particulier la présence de bulles dans le magma, le type de roche sur lequel repose le volcan, les fracturations, ainsi que de nombreux autres facteurs. Selon elle, les éruptions du Loki Patera peuvent être prévues car c’est un très gros volcan. En raison de sa taille, c’est la physique de base qui est dominante au moment des éruptions. Les modifications ce comportement qui affectent les volcans de petite taille sont moins visibles en ce qui concerne le Loki.
Source: EarthSky.

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Jupiter’s moon Io is a world of active volcanoes, and Loki Patera is the largest of these, a great depression in the moon’s surface some 202 km across. An active lava lake resides in this depression, and is thought to be directly connected to a magma reservoir below. The lake is likely covered over by a thin, solidified crust. Scientists peering through earthly telescopes have seen this area as continuously active. They think that the crust overlying the lake occasionally gives way, causing a brightness increase. In fact, Loki’s periodic eruptions are so regular that an astronomer of the Planetary Science Institute based in Tucson (Arizona) has predicted one for this month. Loki is expected to erupt again in mid-September 2019. If the volcano does erupt, Earth’s astronomers with their telescopes will be able to marvel as the celestial body brightens and its toroidal clouds of plasma encircle Jupiter.

Based on more than 20 years of lunar observations, the astronomer at Planetary Science Institute says Loki’s brightenings signal an on-schedule eruption that could be predicted approximately every 475 days. She presented her studies at the 2019 European Planetary Science Congress in Geneva.

Loki is the largest and most powerful volcano on Io, so bright in the infrared that astronomers can detect it using telescopes on the Earth. If its behaviour remains the same, Loki should erupt in September 2019. Scientists correctly predicted the last eruption in May 2018.

In January, cameras aboard NASA’s Juno spacecraft caught great photos of a massive volcanic plume as it shot material off Io’s surface.

Though Loki’s enormous size has a stabilizing effect on its cycles, making it more predictable than many volcanoes, the female scientist remains cautious. Indeed, in the early 2000s, once the 540-day pattern was detected, Loki’s behaviour changed and did not exhibit periodic behaviour again until about 2013. She explains that volcanoes are difficult to predict because they are complicated. Many things influence volcanic eruptions, including the rate of magma supply, the composition of the magma and particularly the presence of bubbles in the magma, the type of rock the volcano sits in, the fracture state of the rock, and many other issues. Loki Patera could be predictable because it is so large. Because of its size, basic physics are likely to dominate when it erupts, so the small complications that affect smaller volcanoes are likely to not affect Loki as much.

Source: EarthSky.

Vue du volcan Loki Patera sur Io. La structure en fer à cheval est un lac de lave. (Source : NASA)

Eruption à la surface de Io (Source: NASA)

 

Volcanisme et tectonique sur l’Etna // Volcanism and tectonics on Mt Etna

Une étude intitulée “Time and space scattered volcanism of Mt. Etna driven by strike-slip tectonics” publiée le 20 août 2019 dans les Scientific Reports nous explique l’ascension du magma à l’intérieur de l’Etna.

Le travail, effectué par des scientifiques de l’INGV et de l’Institut National d’Océanographie et de Géophysique Expérimentale (OGS) a permis de déterminer les conditions qui permettent au magma de remonter vers la surface.
L’Etna se trouve dans une zone de failles transformantes. Grâce aux données sismiques, gravimétriques et magnétiques les chercheurs ont pu obtenir des images permettant de »voir » les secteurs où se situent les failles et comment elles sont organisées. Il y a au moins 500 000 ans, l’activité tectonique dans une vaste zone de failles de la partie sud du volcan (entre Acireale et les environs d’Adrano) a entraîné la formation de zones « d’ouverture »de la croûte terrestre qui ont été les voies préférentielles choisies par le magma pour sortir par des fissures éruptives disséminées le long de la ligne de faille. Ces fissures, identifiées entre Aci Trezza et Adrano, ont caractérisé les premières phases d’activité de l’Etna.
La déformation continue le long de la même zone de faille et même plus au nord, ainsi que leur interaction mutuelle, « ont entraîné la migration des zones d’éruption du magma et la fermeture soudaine de conduits éruptifs précédemment actifs ». C’est ce qui explique le processus de migration du volcanisme du versant sud (actif d’au moins 500 000 à environ 200 000 ans) vers la région de la Valle del Bove (entre 100 000 et 70 000 ans) et vers les centres éruptifs actuels (d’il y a 60 000 ans à aujourd’hui). La déformation induite par les failles sur le substrat sur lequel repose le volcan a également influencé le glissement du flanc E de l’Etna, qui se caractérise par une forte sismicité, comme en témoigne le séisme de décembre 2018.

Vous trouverez l’intégralité de l’étude (en anglais ) à cette adresse :

 https://www.nature.com/articles/s41598-019-48550-1

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 A study entitled « Time and space scattered volcanism of Mt. Etna driven by strike-slip tectonics » published August 20th, 2019 in the Scientific Reports explains the ascent of magma inside Mt Etna.
The work, carried out by scientists from INGV and the National Institute of Oceanography and Experimental Geophysics (OGS) has determined the conditions that allow magma to reach the surface.
Mt Etna is in a zone of strike-slip faults. Thanks to the seismic, gravimetric and magnetic data, the researchers were able to obtain images allowing to « see » the areas where the faults are located and how they are organized. At least 500,000 years ago, tectonic activity in a large fault zone in the southern part of the volcano (between Acireale and the Adrano area) resulted in the formation of « open » areas in the Earth’s crust which were the preferred pathways chosen by magma to exit through eruptive fissures scattered along the fault line. These fissures, identified between Aci Trezza and Adrano, characterized the first phases of activity of Mt Etna.
The continuous deformation along the same fault zone and even further north, as well as their mutual interaction, « have resulted in the migration of magma eruptive zones and the sudden closure of previously active eruptive ducts ». This accounts for the migration process of the southern slope volcanism (active from at least 500 000 to about 200 000 years ago) to the Valle del Bove region (between 100 000 and 70 000 years) and to the current eruptive centres (from 60,000 years ago to today). The deformation induced by the faults on the substrate on which the volcano rests has also influenced the sliding of the eastern flank of Mt Etna, which is characterized by a high seismicity, as evidenced by the earthquake of December 2018.
You will find the entire study at:
https://www.nature.com/articles/s41598-019-48550-1

Schémas illustrant l’évolution du volcanisme de l’Etna dans l’espace et dans le temps, en relation avec les systèmes de failles (Source : Scientific Reports)

Nouvelle approche de Crater Lake (Etat d’Oregon / Etats Unis) // New approach of Crater Lake (Oregon)

Selon le département Earth Observatoryde la NASA, un instrument embarqué à bord d’un satellite lancé par l’Administration a permis d’obtenir un transect de la région de Crater Lake en juin 2019 au cours de ce qui a été probablement premier survol topographique d’un volcan.
Le système ATLAS (Advanced Topographic Laser Altimeter) sur l’ Ice, Cloud and land Elevation Satellite-2 (ICESat-2) de la NASA a effectué des mesures de Crater Lake le 24 juin 2019.
Les données altimétriques font apparaître nettement la topographie du Mont Mazama et du lac de cratère qui remplit la caldeira. En regardant du sud au nord (de gauche à droite sur le document satellitaire), on peut voir l’altitude augmenter lentement, puis plus rapidement, sur le flanc du volcan. Les petites bosses sont essentiellement les cimes d’arbres. Alors que la plupart des images satellites proposent une vue en deux dimensions de la surface terrestre, ICESat-2 fournit une troisième dimension: la hauteur des arbres.
L’image satellitaire fait ensuite traverser Sun Notch, une vallée en U qui a été creusée par les glaciers lors de la formation de la montagne. Certaines vallées se sont remplies de lave pendant les périodes d’éruptions. D’autres, dont Sun Notch, ont échappé à ce destin. Aujourd’hui, les randonneurs peuvent se promener dans cette vallée jusqu’au belvédère de Sun Notch sur la lèvre sud du cratère.
L’altitude chute ensuite de plusieurs centaines de mètres entre la lèvre du cratère et la surface du lac. La caldeira de 8 à 10 km de diamètre est le résultat d’une énorme éruption et de l’effondrement de la montagne il y a environ 7 700 ans. Le lac qui remplit maintenant la caldeira a plus de 580 mètres de profondeur, soit environ la moitié de la profondeur de la caldeira. Crater Lake est le lac le plus profond des États-Unis et le neuvième du monde. Il est trop profond pour étudier sa bathymétrie (le satellite ICESat-2 ne peut effectuer la bathymétrie qu’à une profondeur d’une dizaine de mètre), mais ces mesures de la surface du lac peuvent malgré tout intéresser les hydrologues.
Le transect fourni par les satellites fournit des données altimétriques qui peuvent intéresser un grand nombre de scientifiques. Les écologistes auront envie d’examiner le terrain autour du lac car il est un bon indicateur de la qualité de l’habitat. D’autres scientifiques pourront étudier la végétation afin d’établir un lien entre les hauteurs de la canopée et des estimations de la biomasse. Enfin, les hydrologues s’intéresseront au niveau du lac en tant qu’indicateur des précipitations, du débit des eaux souterraines ou de l’évaporation.

Source : The Oregonian.

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The NASA Earth Observatory reports.that an instrument aboard a NASA satellite measured the topography of Crater Lake in June 2019 in what is believed to be the instrument’s first overflight of a volcano.

The Advanced Topographic Laser Altimeter System (ATLAS) on NASA’s Ice, Cloud and land Elevation Satellite-2 (ICESat-2) took measurements of Crater Lake on June 24th, 2019.

The elevation data show the distinct topography of Mount Mazama and the crater lake that fills its caldera. Moving from south to north, one can see the elevation increase gently and then more steeply up the flank of the volcano. The smaller-scale bumps are mostly tree tops. Where most satellite images offer a two-dimensional view of land cover, ICESat-2 provides a third dimension: tree height.

The track next crosses Sun Notch, a U-shaped valley that was carved by glaciers during the formation of the mountain. Some valleys were filled with lava during periods of eruptions. Others, including Sun Notch, escaped that fate. Hikers today can walk through this valley to the Sun Notch overlook on the crater’s southern rim.

The elevation then plummets hundreds of metres from the rim to the surface of Crater Lake. The 8- to 10-kilometre-wide caldera is the result of an enormous eruption and mountain collapse about 7,700 years ago. The lake that now fills the caldera is more than 580 metres deep, filling about half of the caldera’s depth. Crater Lake is the deepest lake in the United States, and the ninth deepest on Earth. The lake is too deep to see the bathymetry (ICESat-2 can measure bathymetry to a depth of 10 metres or more), but measurements of its surface elevation could be of interest to hydrologists.

This transect highlights how ICESat-2 elevation measurements provide interesting observations to a diverse number of scientists. Terrestrial ecologists would be interested in looking at the terrain around the lake as an indication of habitat quality. Others might investigate the vegetation to link the canopy heights to biomass estimates. Finally, the hydrologist would be interested in the lake level as an indicator of rainfall, groundwater flow, or evaporation.

Source: The Oregonian.

Source: NASA

Vue de Crater Lake et Wizard Island (Photo: C. Grandpey)

Vue du Mont Mazama (Photo: C; Grandpey)

Des nouvelles du volcan sous-marin de Mayotte // Some news of Mayotte’s submarine volcano

Une activité sismique affecte l’île de Mayotte depuis le début du mois de mai 2018. Depuis le mois de juillet  2018, l’activité sismique a diminué mais une sismicité persiste, avec des événements parfois ressentis par la population. Les données fournies par les stations GPS installées sur l’île de Mayotte indiquent toujours depuis le mois de juillet 2018 un déplacement d’ensemble vers l’est (d’environ 20 cm depuis juillet 2018) et une subsidence d’environ 7-15 cm selon les sites au cours de cette même période.

Une première campagne de mesures océanographiques (MAYOBS 1) à bord du Marion Dufresne du 2 au 18 mai 2019 a permis une découverte majeure avec la naissance d’un nouveau volcan sous-marin à l’Est de Mayotte. Une deuxième campagne (MAYOBS 2) a été organisée du 11 au 17 juin 2019. Le but de cette nouvelle mission était de poursuivre les acquisitions de données suite aux récentes découvertes de la précédente, en procédant notamment à une nouvelle récupération et au redéploiement des sismomètres de fond de mer, à une nouvelle bathymétrie et à la mesure de la réflectivité sur les zones cartographiées au cours de MAYOBS 1, dans le but de détecter de possibles évolutions des reliefs sous-marins.

L’analyse de données sismiques réalisée à bord confirme une localisation toujours relativement profonde des séismes (entre 25 et 50km de profondeur), avec un essaim principal à environ 10 km à l’est de Petite-Terre. Les levés bathymétriques réalisés au-dessus du nouveau volcan ont montré que sa taille n’avait pas évolué depuis la campagne MAYOBS 1. En outre, au sud de ce volcan, un nouveau relief a été identifié. Cette nouvelle zone d’activité volcanique s’étend sur une surface couvrant 8,71 km², et sa hauteur varie de 25 à 75 mètres. Ce vaste épanchement représente un volume de 0,2 km3, suffisant pour recouvrir une ville de la taille de Paris d’une couche de 2 mètres de matière en fusion. Il ne figurait pas sur les relevés qui avaient été effectués quatre semaines auparavant ; cela implique qu’il soit apparu entre-temps, et cela donne une idée de l’ampleur du phénomène volcanique, qui focalise aujourd’hui l’attention des chercheurs.

Que ce soit sur la zone de l’essaim principal ou du volcan, les nouveaux levés ont confirmé la présence de panaches visibles dans les colonnes d’eau mais n’atteignant pas la surface.

Source : OVPF, IPGP.

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Seismic activity has affected the island of Mayotte since the beginning of May 2018. Since July 2018, this seismic activity has decreased but still persists, with events sometimes felt by the population. The data provided by the GPS stations installed on the island of Mayotte have indicated since July 2018 a total displacement to the east (about 20 cm since July 2018) and a subsidence of about 7-15 cm according to the sites during this same period.
A first campaign of oceanographic measurements (MAYOBS 1) aboard the Marion Dufresne from May 2nd  to 18th, 2019, led to a major discovery with the birth of a new submarine volcano east of Mayotte. A second campaign (MAYOBS 2) was organized from June 11th to 17th, 2019. The purpose of this new mission was to continue the data acquisition following the recent discoveries of the previous one, including the recovery and the redeployment of seismometers on the seabed, a new bathymetry and the measurement of the reflectivity on the areas mapped during MAYOBS 1, in order to detect possible evolutions of the submarine reliefs.
The analysis of seismic data carried on board confirms the relatively deep location of earthquakes (between 25 and 50 km deep), with a main swarm about 10km east of Petite-Terre. The bathymetric surveys carried out above the new volcano have shown that its size has not changed since the MAYOBS 1 campaign. In addition, south of this volcano, a new relief has been identified. This new area of ​​volcanic activity extends over 8.71 km², and its height varies from 25 to 75 metres. This large effusion represents a volume of 0.2 km3, sufficient to cover a city the size of Paris with a layer of 2 metres of molten material. This area was not on the surveys that had been done four weeks ago; this implies that it has appeared in the meantime, and this gives an idea of ​​the magnitude of the volcanic phenomenon, which is now attracting the attention of researchers.
Whether in the area of ​​the main swarm or the volcano, the new surveys confirmed the presence of plumes visible in the water columns but not reaching the surface.
Source: OVPF, IPGP.