Catégorie : Science

Eruption volcanique sur Io // A volcanic eruption on Io

Les volcans actifs n’existent pas seulement sur Terre. Certains d’entre eux crachent de la lave ou de la glace dans l’espace et peuvent être beaucoup plus volumineux que ceux sur notre planète.
Lors de son 17ème survol de Jupiter, la sonde Juno de la NASA a pu photographier un panache éruptif à la surface de Io, la lune la plus active de la planète d’un point de vue géologique. Le cliché a été réalisé le 21 décembre 2018. Quatre instruments avaient été programmés pour étudier la surface de la lune, en particulier ses régions polaires. Le budget prévoyait une heure de travail et il se trouve qu’une éruption volcanique s’est produite pendant ce laps de temps.

La sonde Galileo de la NASA avait déjà détecté des traces d’activité volcanique sur Io il y a plus de 20 ans (voir photo ci-dessous), et c’est la première fois que Juno fait de semblables observations. Il s’agit d’un événement fortuit mais pas vraiment inattendu. En effet, Io est particulièrement active d’un point de vue volcanique. La surface et les parties internes de la lune sont soumises à l’influence gravitationnelle de Jupiter. Io a plus de 400 volcans actifs et une grande partie de sa surface est recouverte de lave.
La sonde Juno a pris la photo au moment où Io commençait à disparaître dans l’ombre de Jupiter. Bien que la photo soit assez floue, on peut discerner le panache brillant émis par l’éruption à la limite entre le jour et la nuit. Juno se trouvait à environ 300 000 kilomètres d’Io lorsque la photo a été prise.
Quelque 40 minutes plus tard, Io était totalement dans l’ombre de Jupiter. En plus du rayonnement intense de Io, la caméra à bord de Juno a détecté des traces d’activité de plusieurs autres volcans à la surface de Io, signalés par des points chauds sur une autre image (voir ci-dessous).
Grâce à ces données, les scientifiques peuvent étudier la manière dont les autres lunes de Jupiter influent sur l’activité à la surface de Io et comment l’activité volcanique sur Io peut être influencée par Jupiter lors d’une éclipse.
Source: NASA.

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Active volcanoes not only exist on Earth. Some of them spew lava or ice in space and may be much more voluminous.

While performing its 17th flyby of Jupiter, NASA’s Juno spacecraft witnessed a volcanic plume erupting from the surface of Io, the most geologically active moon of the planet. The flyby occurred on December 21st, 2018. Mission controllers had no less than four instruments honed in on Io in an effort to study the moon’s surface, especially its polar regions. An hour was budgeted for the survey, and it just so happened that a volcanic eruption occurred during this time.

NASA’s Galileo probe already captured evidence of volcanic activity on Io over 20 years ago, but this is the first time that Juno has done the same. It was a fortuitous but not unexpected event. Indeed, Io is the most geologically active object in the Solar System, with its surface and interior regions subject to Jupiter’s intense gravitational influence. Io has more than 400 active volcanoes and much of its surface is bathed in lava.

The photo captured by the JunoCam was taken just as Io was beginning to drift into Jupiter’s shadow. Although the snapshot is quite hazy, the bright plume can be discerned along the day-night boundary. Juno was around 300,000 kilometres from Io when the photo was taken.

Some 40 minutes later, Io was totally immersed in Jupiter’s shadow. In addition to detecting Io’s intense radiation signature, the Juno camera caught evidence of activity from several other volcanoes on Io’s surface, corresponding with hot spots on another image.

With this data, scientists can now investigate the possible ways in which Jupiter’s other large moons influence surface activity on Io, and how volcanic activity on Io may be influenced by its host planet during an eclipse.

Source : NASA.

L’éruption du 21 décembre 2018 photographiée par la sonde Juno

Anomalies thermiques à la surface de Io le 21 décembre 2018

 

Eruption photographiée par la sonde Galileo dans les années 1990

(Source: NASA)

Forage en Antarctique // Drilling in Antarctica

Wikipedia définit le Lac Mercer comme «un lac sous-glaciaire de l’Antarctique recouvert d’une couche de glace de 1067 mètres d’épaisseur» sous la Plaine de Whillans, une partie instable de la calotte glaciaire de l’Antarctique occidental. Le lac couvre une superficie d’environ 160 kilomètres carrés. L’eau est active sur le plan hydraulique, avec un temps de substitution de l’eau en provenance de la Mer de Ross de l’ordre de 10 ans. On pense que le Lac Mercer est menacé par l’effondrement de la calotte glaciaire de l’Antarctique occidental sous l’effet du réchauffement de la planète. Des études laissent supposer que le lac Mercer ainsi que d’autres lacs sous-glaciaires sont interconnectés. Ainsi, la vidange de l’un de ces réservoirs entraînerait le remplissage et la vidange des lacs adjacents. Le Lac Mercer a été repéré par imagerie satellite il y a plus de dix ans. C’est l’un des 400 lacs censés se cacher sous la glace de l’Antarctique.
Le Lac Mercer est sur le point de révéler ses secrets car des scientifiques ont réussi à percer la glace pour l’atteindre. C’est la deuxième fois que cette opération est effectuée. Après deux jours de forage avec une foreuse à eau chaude à haute pression, les scientifiques ont traversé la couche de glace et atteint le lac qui est deux fois plus grand que Manhattan.
Un véhicule télécommandé va maintenant être descendu dans le lac pour échantillonner sa température et analyser son eau afin de rechercher la vie microbienne. On espère que les trois caméras du submersible enregistreront des images d’animaux vivant dans l’obscurité sous-glaciaire.
L’eau a été analysée à deux reprises jusqu’à présent. Les tests révèlent qu’elle «montre les même qualités de propreté qu’une eau filtrée». Elle passe à travers des filtres qui retiennent 99,9% des bactéries et des particules. Les scientifiques pensent que l’on trouvera peut-être dans le Lac Mercer des organismes semblables à ceux qui existent dans les profondeurs de la planète Mars ou sur les lunes couvertes de glace de Jupiter et de Saturne.
Source: BBC.

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Wikipedia defines Mercer Lake as “a subglacial lake in Antarctica, covered by a sheet of ice 1,067 metres thick” beneath the Whillans Ice Plain, a fast moving section of the West Antarctic Ice Sheet. It covers an area of about 160 square kilometres. The water is hydraulically active, with water replacement times on the order of a decade from the Ross Sea. The lake is identified as high risk for a collapse of the West Antarctic Ice Sheet caused by global warming. Studies suggest that Mercer Lake as well as other subglacial lakes appear to be linked, with drainage events in one reservoir causing filling and follow-on drainage in adjacent lakes. Mercer Lake was spotted in satellite imagery more than a decade ago. It is believed to be one of 400 lakes hidden beneath Antarctica.

Mercer Lake is about to yield its secrets after scientists drilled through the ice to reach it. It is the second time that this has been done. After two days of drilling using a high-pressure hot water drill, the scientists broke through the ice and found a lake twice the size of Manhattan.

They will lower a robotic vehicle into the lake to sample its temperature and analyse its water in order to look for microbial life. It is hoped the submersible’s three video cameras might capture images of animals that live in the dark water.

The water has been tested twice thus far. The scientists say both tests showed the water was ‘as clean as filtered water can get.’ The drill water is run through filters that catch 99.9% of bacteria and particles. Experts say any life in Mercer lake could raise hopes of finding similar organisms deep inside Mars or on the ice-covered moons of Jupiter and Saturn.

Source: BBC.

Etna (Sicile): Approche scientifique de la dernière éruption // Scientific approach of the last eruption

Suite à l’éruption de l’ Etna qui a débuté le 24 décembre 2018 et de l’essaim sismique qui l’a accompagnée, les chercheurs de différents organismes scientifiques italiens ont mesuré les mouvements permanents du sol provoqués par ces derniers événements. Ils ont observé des valeurs maximales de déplacement dépassant 30 cm à l’ouest et 50 cm à l’est sur le sommet de l’Etna, ainsi qu’un déplacement maximal d’environ 13 cm vers l’est et de 16 cm vers l’ouest dans la zone affectée par le séisme de M 4,9.
L’éruption de l’Etna et la sismicité qui l’a accompagnée et l’accompagne encore aujourd’hui sont contrôlées en permanence par l’INGV de Catane et de Rome à l’aide des réseaux sismiques et géodésiques. Dans le cadre des activités de surveillance de l’Etna, effectuées à travers des réseaux gravimétriques et magnétiques, des analyses géochimiques, des caméras thermiques ainsi que des levés sur site, les scientifiques ont également procédé à une analyse préliminaire des données radar satellitaires liées à l’éruption et à l’essaim sismique, informations venant compléter celles fournies par d’autres systèmes de surveillance.
En utilisant des données radar fournies par les satellites Sentinel-1 (S1), du programme européen Copernicus, et de la constellation italienne COSMO-SkyMed (CSK) de l’Agence Spatiale Italienne (ASI) et du ministère de la Défense, une équipe de chercheurs du CNR-Irea et de l’INGV a pu analyser la fracture qui alimentait la coulée de lave provoquée par l’éruption et mesurer avec grande précision les mouvements permanents du sol en utilisant la technique d’Interférométrie SAR Différentielle. Cette technique permet, en comparant les images radar acquises avant et après des événements sismiques, de mesurer, le long de la ligne de visée du capteur, le déplacement du sol survenu dans l’intervalle de temps entre les deux acquisitions, avec une précision de l’ordre du centimètre. De plus, grâce aux passages des satellites sur des orbites différentes (ascendante et descendante), il est possible de reconstruire également la composante horizontale (dans la direction est-ouest) et  verticale du champ de déformation détecté.

Source : La Sicilia, INGV, CNR.

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Following the eruption of Mt Etna, which began on December 24th, 2018, and the seismic swarm that accompanied it, researchers from different Italian scientific organizations measured the permanent ground movements caused by these recent events. They observed maximum movement values ​​exceeding 30 cm in the western part and 50 cm in the eastern part of the summit area of Mt Etna, as well as a maximum displacement of about 13 cm to the east and 16 cm to the west in the area affected by the M 4.9 earthquake.
The eruption of Mt Etna and the seismicity that accompanied and still accompany it today are constantly monitored by the INGV of Catania and Rome using seismic and geodesic networks. As part of Mt Etna’s monitoring activities, carried out through gravimetric and magnetic networks, geochemical analyses, thermal imaging cameras as well as on-site surveys, the scientists also carried out a preliminary analysis of satellite radar data related to the eruption and the seismic swarm, information supplementing that provided by other surveillance systems.
Using radar data provided by the Sentinel-1 (S1) satellites, the European Copernicus program, and the Italian constellation COSMO-SkyMed (CSK) of the Italian Space Agency (ASI) and the Ministry of Defense, a team researchers from CNR-Irea and INGV were able to analyze the fracture that fed the lava flow caused by the eruption and to measure with great accuracy the permanent movements of the soil using the technique of Differential SAR Interferometry. This technique makes it possible, by comparing the radar images acquired before and after seismic events, to measure, along the line of sight of the sensor, the ground displacement occurring in the time interval between the two acquisitions, with a precision of the order of the centimetre. In addition, thanks to the passage of the satellites in different orbits (ascending and descending), it is possible to reconstruct as well the horizontal component (in the east-west direction) and vertical component of the detected deformation field.
Source: La Sicilia, INGV, CNR.

La coulée de lave née de l’éruption du 24 décembre 2018 vue depuis l’espace (Source: ESA)

Menace d’irréversibilité de fonte des glaces polaires // Threat of an irreversibility of the melting of polar ice

C’est toujours la même rengaine, mais il est utile de la répéter. Il est admis par tous les scientifiques que les calottes glaciaires arctique et antarctique risquent de fondre dans leur totalité si nous continuons à envoyer des gaz à effet de serre dans l’atmosphère.

Selon une étude récente publiée dans la revue Nature Climate Change, même la légère hausse de température convenue dans le cadre de l’Accord de Paris de 2015 pourrait voir les calottes glaciaires fondre suffisamment au cours de ce siècle pour que le phénomène soit « irréversible. » La COP 21 a préconisé une élévation de la température « bien en dessous de » deux degrés Celsius par rapport aux niveaux préindustriels et, si possible, à moins de 1,5°C. Cet objectif de réchauffement de 1,5 à 2°C d’ici à 2100 constitue le scénario le plus optimiste pour les scientifiques si l’on se réfère à notre consommation de ressources naturelles et à la combustion de combustibles fossiles. Pour y parvenir, il faudrait modifier radicalement notre mode de vie et de consommation. À titre de comparaison, si nous continuons à émettre des gaz à effet de serre au rythme actuel, la température de notre planète augmentera de 4°C.
Les scientifiques savent depuis des décennies que les calottes glaciaires du Groenland et de l’Antarctique se réduisent, mais ils pensaient qu’elles pourraient survivre à une hausse de température de 1,5 à 2°C et rester relativement intactes. Cependant, selon la nouvelle étude, un réchauffement même modéré de la planète pourrait avoir des effets irréversibles sur la glace polaire et contribuer à une élévation catastrophique du niveau de la mer.
Les chercheurs qui ont effectué l’étude ont analysé les données relatives à la hausse annuelle de la température, à la couverture des calottes glaciaires et aux niveaux de fonte connus. Ils ont découvert que les calottes glaciaires du Groenland et de l’Antarctique atteindraient un « point de non retour » avec une élévation de température autour de 2°C.
On sait depuis longtemps que la glace du Groenland et de l’Antarctique contient suffisamment d’eau pour faire d’élever le niveau de la mer de plusieurs mètres. La calotte glaciaire du Groenland à elle seule a contribué à hauteur de 0,7 millimètre à l’augmentation du niveau de la mer chaque année depuis le milieu des années 90. Qui plus est, les pôles se réchauffent plus rapidement que les autres régions de la planète et le Groenland à lui seul a connu une hausse de 5°C en hiver et de 2°C en été depuis cette époque.
Bien que les scientifiques prédisent qu’il faudra des siècles avant que les pôles fondent totalement, même en cas d’énormes augmentations de la température mondiale, la dernière étude constitue un motif supplémentaire de préoccupation et montre la nécessité de prendre des mesures de prévention.

De nombreux modèles du scénario de 1,5-2°C prévoient que ce seuil sera franchi à court terme, avec un possible réchauffement de la planète de plusieurs degrés, avant l’utilisation du captage du carbone et d’autres technologies pour stabiliser les températures en 2100. L’étude met en garde contre une telle approche et indique qu’une boucle de rétroaction déclenchée par des températures plus élevées « conduirait à une fonte de l’ensemble la calotte glaciaire dans le monde », même si cette hausse de température était ensuite compensée.
Pour le Groenland, l’équipe de chercheurs a déclaré avec une certitude de 95% que la fonte accélérée de la calotte glaciaire se produirait avec un réchauffement de 1,8°C. Pour le Groenland et l’Antarctique, il existe des points de non-retour connus pour les niveaux de réchauffement qui pourraient être atteints avant la fin du siècle.
Source: Nature Climate Change.

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It is the same story all over again, but it is useful to repeat it. It has been admitted by all scientists that the Arctic and Antarctic icecaps are in danger of melting completely if we keep sending greenhouse gases in the atmosphere.

According to a recent study published in the journal Nature Climate Change, even modest temperature rises agreed under the 2015 Paris Agreement could see the ice caps melt enough this century for their loss to be « irreversible. » The COP 21 limits nations to temperature rises « well below » two degrees Celsius above pre-industrial levels and to less than 1.5°C if at all possible. That goal of getting 1.5-2C hotter by 2100 is scientists’ best-case-scenario based on our consumption of natural resources and burning of fossil fuels, and will require radical, global lifestyle changes to achieve.

For comparison, if we continue to emit greenhouse gases at the current rate, the Earth’s temperatures will rise by as much as 4°C.

Scientists have known for decades that the ice sheets of Greenland and Antarctica are shrinking, but it had been assumed that they would survive a 1.5-2°C temperature rise relatively intact. However, according to the new analysis, even modest global warming could cause irreversible damage to the polar ice, contributing to catastrophic sea level rises.

The researchers who performed the study analysed data on annual temperature rises, ice sheet coverage and known melt levels and found that both Greenland and Antarctic ice sheets would reach a « tipping point » at around 2°C.

It is well known that the ice contained in Greenland and Antarctica contain enough frozen water to lift global sea levels several metres. The Greenland ice sheet alone has contributed 0.7 millimetres to global sea level rises every year since the mid-1990s. What is more, the poles are warming faster than anywhere else on Earth, with Greenland alone 5°C warmer in winter and 2°C in summer since then.

Although scientists predict it would take hundreds of years for them to melt even with huge global temperature increases, the latest study provides further cause for concern with mankind’s only realistic plan to avert runaway warming.

Many models of the 1.5-2°C scenario allow for the threshold to be breached in the short term, potentially heating the planet several degrees higher, before using carbon capture and other technologies to bring temperatures back into line by 2100. The study warns against this approach, however, saying that a feedback loop set off by higher temperatures would « lead to self-sustained melting of the entire ice sheet » even if those rises were later offset.

For Greenland, the team said with 95 percent certainty that major ice sheet decline would occur at 1.8°C worth of warming. For both Greenland and Antarctica, tipping points are known to exist for warming levels that could be reached before the end of this century.

Source: Nature Climate Change.

Vue de la calotte glaciaire du Groenland (Photo: C. Grandpey)