Catégorie : Science

Quelques explications à propos de ma prévision éruptive

Plusieurs visiteurs de mon blog m’ont demandé comment j’avais réussi à prévoir le jour de la dernière éruption en Islande (mercredi 20 novembre 2024). À noter que je n’avais pas mentionné l’heure (23h14) ; la marche reste encore trop haute !

Pour arriver à cette prévision relativement précise (j’avais écrit « vers le 20 novembre »), j’ai pris en compte les différents volumes de magma accumulés au cours des différentes éruptions sur la Péninsule de Reykjanes, depuis le mois de décembre 2023. J’ai attentivement examiné leur évolution avant le déclenchement des éruptions, en appliquant des pondérations selon les événements. Mes calculs montraient que la lave n’attendrait pas forcément aussi longtemps que le prétendait le Met Office pour percer la surface. La pression exercée par le magma était déjà significative au début du moins de novembre quand j’ai publié ma prévision. J’expliquais que les dernières éruptions sur la péninsule de Reykjanes avaient suivi un scénario répétitif et que l’espace temporel entre les éruptions s’allongeait. On pouvait en conclure que des volumes de magma de plus en plus importants s’accumulaient entre les événements. La dernière éruption s’était terminée le 6 septembre 2024.
Début novembre, les volcanologues islandais pensaient que la situation resterait calme jusqu’à la mi-novembre. Selon mes calculs personnels, une éruption se produirait vers le 20 novembre. J’en étais toujours persuadé ces derniers jours quand le Met Office a fait savoir qu’une éruption était « peu probable » en novembre et qu’elle ne se produirait peut-être pas avant Noël. Je n’étais pas d’accord et je n’ai pas vraiment compris pourquoi les volcanologues islandais avaient changé leur fusil d’épaule…

Ma prévision a été bonne cette fois, mais il se peut que j’aie tout faux la prochaine fois. Un volcan fait à sa tête et nous avons encore bien du mal à pénétrer ses humeurs…

Crédit photo: Protection Civile

29P, une comète volcanique froide // 29P, a cold volcanic comet

Une mystérieuse comète volcanique vient de se réveiller avec quatre éruptions majeures en moins de 48 heures. Elle a pulvérisé suffisamment de matière glacée pour devenir presque 300 fois plus brillante que la normale. Les dernières éruptions, les plus importantes depuis plus de trois ans, ne font qu’accroître la confusion sur le moment et la raison pour laquelle la comète explose.
La comète, connue sous le nom de 29P/Schwassmann-Wachmann (ou, plus simplement, 29P), est un objet fait de glace, d’environ 60 kilomètres de diamètre et une longueur trois fois plus grande que l’île de Manhattan à New York. C’est l’une des quelque 500 comètes baptisées « centaures » qui passent toute leur existence à l’intérieur du système solaire interne. En plus, 29P fait également partie d’un groupe encore plus rare, connu sous le nom de comètes cryovolcaniques, donc à lave froide.
Les comètes cryovolcaniques sont constituées d’une coquille remplie de glace, ou noyau, ainsi que de poussière et de gaz. Lorsque la comète absorbe suffisamment de rayonnement solaire, son intérieur de glace s’échauffe. La pression augmente à l’intérieur du noyau jusqu’à ce que la coquille se fissure et que l’intérieur de glace de la comète, ou cryomagma – mélange de monoxyde de carbone et azote gazeux, de glaces et d’hydrocarbures liquides – se disperse dans l’espace. Après une éruption, la chevelure – ou coma – de la comète, un nuage de cryomagma, se dilate, ce qui fait que la comète prend un aspect beaucoup plus brillant car elle réfléchit davantage les rayons du soleil.
Le 2 novembre 2024, 29P a connu sa première éruption majeure depuis près de deux ans. Elle a été rapidement suivie de trois autres plus importantes en moins de 48 heures. Les quatre éruptions ont expulsé un nuage de débris qui a réfléchi 289 fois plus de lumière que le noyau de la comète. Les scientifiques pensent qu’à mesure que la coma va se dilater, elle prendra peut-être une forme inhabituelle.
L’éruption du 2 novembre est la première éruption majeure de 29P depuis novembre 2022, époque où la comète a envoyé plus d’un million de tonnes de débris dans l’espace. Il s’agit également de la plus grande explosion depuis septembre 2021, lorsque cinq explosions successives avaient été observées au sommet de la comète
En avril 2023, les scientifiques ont réussi à prévoir pour la première fois une éruption de 29P ; la comète a alors fait exploser son sommet « comme une bouteille de champagne ». Cependant, il est extrêmement difficile de prévoir les éruptions, car la plupart d’entre elles se produisent de manière très sporadique et aléatoire, un comportement que les chercheurs n’ont pas encore réussi à expliquer.
La plupart des comètes cryovolcaniques gravitent autour du Soleil sur des orbites très elliptiques qui les conduisent aux confins du système solaire pendant des décennies, des siècles, voire des millénaires. Ce n’est que lorsqu’elles reviennent dans le système solaire interne qu’elles commencent à exploser régulièrement avant d’être renvoyées dans le système solaire externe.
29P orbite de manière circulaire autour du Soleil une fois tous les 15 ans, à une distance semblable à celle entre le Soleil et Jupiter, ce qui signifie que la quantité de rayonnement solaire qu’elle absorbe reste en grande partie constante. En conséquence, elle devrait entrer en éruption assez régulièrement et uniformément. Toutefois, les observations détaillées de la comète au cours des dernières décennies montrent que ce n’est pas le cas, ce qui laisse supposer que quelque chose que nous ne connaissons toujours pas influence le moment de son éruption.
Comme 29P ne s’approche jamais du Soleil, elle ne laisse jamais pousser de queue, comme celle derrière Tshuminchan-ATLAS qui a illuminé notre ciel alors qu’elle ne s’était jamais autant approchée de la Terre depuis 80 000 ans en octobre 2024.
Source : Space.com.

 

Image de la comète 29P/Schwassmann-Wachmann prise par le télescope Spitzer de la NASA après une éruption majeure en 2003.

———————————————-

A mysterious volcanic comet has just reawoken with four major eruptions in less than 48 hours. It sprayed out enough icy marerial to make the object appear almost 300 times brighter than normal, . The latest eruptionss, which are the largest in more than three years, add to the growing confusion about when and why the comet blows its top.

The comet, known as 29P/Schwassmann-Wachmann (29P), is a large icy object about 60 kilometers across and about three times the length of Manhattan. It is one of around 500 comets known as « centaurs » that spend their entire lives confined to the inner solar system. However, 29P is also part of an even rarer group, known as cryovolcanic, or cold volcano, comets.

Cryovolcanic comets consist of an icy shell, or nucleus, filled with ice, dust and gas. When the comet absorbs enough of the sun’s radiation, its frosty interior get superheated. Pressure builds within the nucleus until the shell cracks and the comet’s icy interior, or cryomagma, sprays into space. After an eruption, the comet’s coma, a cloud of cryomagma, expands, making the comet appear much brighter as it reflects more of the sun’s rays.

On November 2nd, 2024, 29P experienced its first major eruption for almost two years, which was quickly followed by three larger ones in less than 48 hours. The four eruptions expelled a cloud of debris that reflected 289 times more light than the comet’s nucleus. Experts predict that, as the coma expands, it could take on an unusual shape.

This was 29P’s first major eruption since November 2022, when it spewed more than 1 million tons of debris into space. It is also the largest outburst since September 2021, when the comet blew its top five times in quick succession.

In April 2023, scientists successfully predicted an eruption from 29P for the first time, when the comet popped its top « like a champagne bottle. » However, predicting eruptions is extremely difficult because most of them happen very sporadically and at random, a behaviour that researchers not been able to explain yet.

Most cryovolcanic comets orbit the sun on highly elliptical orbits that take them to the outer reaches of the solar system for decades, centuries or even thousands of years at a time. It is only when they race into the inner solar system that they start to regularly explode before being sent back to the outer solar system.

However, 29P orbits the sun once every 15 years and has a circular orbit around the sun at a similar distance from our homestar as Jupiter, meaning the amount of solar radiation it absorbs remains mostly constant. As a result, it should erupt fairly regularly and evenly. But detailed observations of the comet over the last few decades show that this is not the case, hinting that something unknown influences when it erupts.

Because 29P never gets close to the sun, it also never grows a tail, like the one that trailed behind Tshuminchan-ATLAS which lit up our sky as it made its closest approach to Earth for 80,000 years in October 2024.

Source : Space.com.

L’ADN rétablit des vérités sur Pompéi (Italie) // DNA restores truths about Pompeii (Italy)

Lorsque le Vésuve est entré en éruption en 79 après J.-C., la plupart des habitants de Pompéi ont péri. Les cendres et la pierre ponce ont recouvert la cité romaine et ses habitants, préservant des scènes de la vie quotidienne comme dans une capsule temporelle.
Les premières fouilles ont commencé en 1748, mais ce n’est qu’en 1863 que l’archéologue Giuseppe Fiorelli a mis au point une méthode permettant de réaliser des moulages en plâtre de certaines des victimes de Pompéi. Les tissus mous des corps enfermés dans la cendre s’étaient décomposés au fil du temps ; alors Fiorelli a versé du plâtre liquide dans certains contours laissés par les corps et a ainsi pu préserver les formes de 104 personnes.

Moulages dans le Jardin des Fugitifs (Photo : C. Grandpey)

L’imagination a ensuite fait son œuvre et on a essayé de comprendre ce que faisaient les habitants en fonction du positionnement de certains corps, par exemple un adulte portant un bracelet qui tenait un enfant ; on a supposé qu’il s’agissait de la mère de l’enfant. De même, on a pensé qu’il s’agissait de sœurs lors de la découverte d’un groupe de corps.
Aujourd’hui, grâce à des techniques modernes, des chercheurs des universités d’Harvard (États-Unis) et Florence ‘Italie) ont pu récupérer des fragments d’os dans le plâtre et en ont séquencé l’ADN. C’est ainsi qu’ils ont découvert qu’aucune de ces hypothèses n’était vraie. Les résultats des travaux, publiés début novembre dans la revue Current Biology, remettent en question les hypothèses admises jusqu’à présent sur le genre et la famille.
En 2015, le Parc archéologique de Pompéi a commencé à travailler sur 86 des 104 moulages réalisés à l’origine par Fiorelli. Des radiographies et des tomodensitogrammes ont montré qu’aucun des moulages ne contenait de squelette complet, mais que subsistaient des fragments d’os dans bon nombre d’entre eux.
Le Parc archéologique a invité les auteurs de l’étude publiée dans Current Biology à rechercher les fragments d’os et les dents encore accessibles dans les moulages. Les scientifiques du Parc et les auteurs de l’étude travaillent aujourd’hui sur un projet plus vaste visant à mieux comprendre la diversité génétique présente à Pompéi pendant l’Empire romain.
Certains os qui avaient été mélangés directement au plâtre des moulages sont extrêmement fragiles. Toutefois, l’équipe scientifique a pu extraire et analyser l’ADN de plusieurs fragments retrouvés dans différents sites, notamment la Maison du Bracelet d’Or, la Maison du Cryptoportique et la Villa des Mystères.

La Maison du Bracelet d’Or, une structure en terrasse décorée de fresques colorées, doit son nom à un adulte portant un bracelet, avec un enfant à califourchon sur ses genoux. À côté d’eux se trouvait un autre adulte, présumé être le père de l’enfant. Tous trois ont été retrouvés au pied d’un escalier qui menait à un jardin, tandis qu’un deuxième enfant a été découvert à quelques mètres de là, peut-être séparé des autres alors qu’ils tentaient de s’échapper vers le jardin.
On pense que les deux adultes et l’un des enfants ont été tués lorsque l’escalier s’est effondré alors qu’ils tentaient de fuir, vraisemblablement vers le port voisin.
Jusqu’à présent, les chercheurs pensaient que la personne portant le bracelet était la mère de l’enfant, mais l’analyse génétique a révélé qu’il s’agissait d’un homme adulte et d’un enfant sans lien de parenté. L’homme adulte avait probablement les cheveux noirs et la peau foncée.

Crédit photo : Parc archéologique

La Maison du Cryptoportique doit son nom au passage souterrain de la maison, dont les ouvertures couraient sur trois côtés du jardin de la propriété. Les murs de la maison étaient décorés de scènes inspirées de « L’Iliade » d’Homère. Bien que neuf personnes aient été retrouvées dans le jardin devant la maison, des moulages n’ont pu être réalisés que pour quatre d’entre elles. Deux corps semblaient s’embrasser, ce qui avait conduit les archéologues à émettre l’hypothèse qu’il s’agissait de deux sœurs, d’une mère et de sa fille, ou d’amantes.
La dernière analyse montre qu’un individu avait entre 14 et 19 ans au moment du décès, tandis que l’autre était un jeune adulte. Bien qu’il n’ait pas été possible de définir le sexe de l’un d’eux, l’autre a été génétiquement classé comme étant de sexe masculin.

 

Crédit photo : Parc archéologique

La Villa des Mystères doit son nom à une série de fresques datant du premier siècle avant J.-C. Elles représentent un rituel dédié à Bacchus, le dieu du vin, de la fertilité et de l’extase religieuse. La villa comprenait son propre pressoir à vin, ce qui était fréquent chez les familles riches de l’époque.
Plusieurs personnes ont été retrouvées dans la maison, et il est évident qu’elles sont mortes à différents moments de l’éruption. Les corps de deux adultes, probablement des femmes, et d’un enfant ont été découverts là où ils sont tombés au rez-de-chaussée de la maison, tandis que six autres restes ont été trouvés dans des dépôts de cendres superposés dans la même maison, ce qui laisse supposer qu’ils ont survécu à la première vague de l’éruption, avant de mourir plus tard.
Une personne a été retrouvée seule dans une pièce avec un fouet et cinq pièces de bronze. Elle portait une bague en fer où était gravée une figurine féminine. À proximité se trouvait un homme mince et mesurant environ 1,85 mètre.D’après les traces de ses vêtements, on a la confirmation qu’il était probablement le gardien de la villa avec un grand sens du devoir. En effet, il est resté à son poste jusqu’à la fin.

 

Photo : C. Grandpey

Les données génétiques recueillies ont aussi révélé que Pompéi était une ville cosmopolite peuplée de personnes d’origines diverses. Beaucoup d’entre elles, comme les 14 individus analysés dans l’étude, descendaient de migrants arrivés récemment de l’est de la Méditerranée, ce qui reflète des schémas plus larges de mobilité et d’échanges culturels dans l’Empire romain.
À l’époque, l’Empire romain s’étendait de la Grande-Bretagne à l’Afrique du Nord et au Moyen-Orient, et Pompéi était située à côté de l’un des ports les plus fréquentés du monde antique, où les navires arrivaient régulièrement d’Alexandrie en Égypte. En outre, cette partie du sud de l’Italie avait une histoire de connexions internationales encore plus longue. En effet, les premières colonies grecques dans la baie de Naples remontent à plus de 800 ans avant l’éruption du Vésuve. Il est donc logique que l’origine et l’apparence de la population reflètent cette histoire cosmopolite.
Source : CNN via Yahoo News, Géo, Futura Science.

———————————————-

When Mount Vesuvius erupted in AD 79, it killed most of the city’s population. Ash and pumice covered Pompeii and its residents, preserving scenes of the victims of the city’s destruction like a time capsule.

Excavations first began to unearth the forgotten city in 1748, but it wasn’t until 1863 that archaeologist Giuseppe Fiorelli developed a method to make plaster casts of some of the Pompeii victims. The soft tissue of the bodies encased in ash had decomposed over time, so Fiorelli poured liquid chalk into some of the outlines left behind by the bodies to preserve the shapes of 104 people.

Narratives formed based on the positioning of some of the remains, including those of an adult wearing a bracelet who was holding a child and thought to be the child’s mother. Similarly, a group of bodies found together were suspected of being sisters.

Today, using modern techniques to restore some of the casts, researchers from the universities of Harvard (USA) and Florence (Italy) retrieved bone fragments from within the plaster and sequenced DNA from them, discovering that none of those assumptions were true. The discoveries, published early November in the journal Current Biology, challenge traditional gender and familial assumptions.

In 2015, the Archaeological Park of Pompeii began efforts to restore 86 of the 104 casts originally made by Fiorelli. X-rays and CT scans showed that while none of the casts contained complete skeletons, bone fragments were within many of them.

The Archaeological Park of Pompeii invited the study team to research the bone fragments and teeth that were accessible due to earlier damage to the casts. Together, park scientists and the study authors are working on a larger project to better understand the genetic diversity present in Pompeii during the Roman Empire.

Some bones were mixed directly in with plaster used in the casts and incredibly fragile, but the team was able to extract and analyze DNA from multiple fragments. The remains studied had been found at different sites including the House of the Golden Bracelet, the House of the Cryptoporticus and the Villa of the Mysteries.

The House of the Golden Bracelet, a terraced structure decorated with colorful frescoes, was named for an adult found wearing the item and with a child astride on their hip. Next to them was another adult, presumed to be the child’s father. All three were found at the foot of a staircase that led out to a garden, while a second child was discovered a few meters away, possibly separated from the rest as they tried to escape to the garden.

It is believed the two adults and one of the children were killed when the staircase collapsed as they tried to flee, presumably to the nearby port.

Traditionally, researchers assumed the bracelet-wearing person to be the child’s mother. But the genetic analysis revealed the pair to be an unrelated adult male and child. The adult male likely had black hair and dark skin.

The House of the Cryptoporticus was named for the home’s underground passageway with openings that ran along three sides of the property’s garden. The home’s walls were decorated with scenes inspired by Homer’s “The Iliad.” While nine people were found in the garden in front of the home, casts could only be made for four of them. Two bodies appeared to be embracing, leading archaeologists to hypothesize that they were two sisters, a mother and daughter, or lovers.

The new analysis showed that one individual was 14 to 19 years old at the time of death, while the other was a young adult. While sex estimation wasn’t possible for one of them, the other was genetically classified as a male.

The Villa of the Mysteries gets its name from a series of frescoes, dating back to the first century BC, that depict a ritual dedicated to Bacchus, the god of wine, fertility and religious ecstasy. The villa included its own winepress, common for wealthy families at the time.

Multiple people were found in the house, and it was clear they died during different points of the eruption. The bodies of two adults, thought to be women, and a child were discovered where they fell on the home’s lower floor, while six more sets of remains ended up in overlaying ash deposits in the same home, suggesting they survived the first wave of the eruption, only to die later.

One person was found alone in a room with a whip and five bronze coins and wore an engraved iron ring bearing a female figurine. The man was thin and about 1.85 meters tall, and based on the traces of his clothes, he was likely the villa’s custodian who remained at his post until the end.

The genetic data collected during the research revealed that Pompeii was a cosmopolitan city full of people with diverse backgrounds. Many descended from recent immigrants to Pompeii from the eastern Mediterranean, which reflects broader patterns of mobility and cultural exchange in the Roman Empire.

At the time, the Roman Empire extended from Britain to North Africa and the Middle East, while Pompeii was located next to one of the ancient world’s busiest ports, where ships regularly arrived from Alexandria in Egypt. Besides, this part of southern Italy had an even longer history of international connections. Indeed, the first Greek settlements in the Bay of Naples go back more than 800 years before the eruption of Mount Vesuvius. So it makes sense that the background and appearance of the population would have reflected this cosmopolitan history.

Source : CNN via Yahoo News, Géo, Futura Science.

Mystère autour de l’histoire volcanique de l’île de Pâques // Mystery around Easter Island’s volcanic history

Le 30 septembre 2024, j’ai publié une note expliquant qu’aucun effondrement de population n’avait eu lieu dans le passé sur l’île de Pâques. De nouveaux articles parus dans la presse scientifique ces derniers jours nous apprennent que les plus anciennes laves de l’île de Pâques se sont formées il y a environ 2,5 millions d’années dans la partie supérieure d’une plaque océanique à peine plus ancienne que les volcans eux-mêmes. C’était, du moins, la théorie généralement acceptée jusqu’à présent.
En 2019, une équipe de géologues cubains et colombiens s’est rendue sur l’île de Pâques pour dater avec précision l’île qui héberge plusieurs volcans éteints. Pour ce faire, ils ont eu recours à la datation des minéraux de zircon qui permettent d’évaluer l’âge des chambres magmatiques. Lorsque le magma refroidit, ces minéraux se cristallisent. Ils contiennent un peu d’uranium, qui se transforme en plomb par désintégration radioactive.
Dans la mesure où on connaît le temps mis par ce processus, on peut mesurer depuis combien de temps ces minéraux se sont formés. L’équipe scientifique a donc recherché ces minéraux et en a trouvé des centaines. Leur analyse a surpris les chercheurs car non seulement leur âge n’est pas de 2,5 millions d’années (l’âge supposé de l’île de Pâques), mais leur origine remonte bien plus loin dans le temps, jusqu’à 165 millions d’années. De plus, l’analyse chimique des zircons montre que leur composition est plus ou moins la même dans tous les cas.
Les volcans de Rapa Nui – l’autre nom de l’île de Pâques – n’ont pas pu être actifs pendant 165 millions d’années, car la plaque située en dessous d’eux n’était pas aussi ancienne. La seule explication est que les minéraux anciens proviennent de la source du volcanisme de l’île, dans le manteau terrestre sous la plaque, bien avant la formation des volcans actuels.

Cependant, cette hypothèse a posé à l’équipe scientifique une autre énigme. Les volcans comme ceux de l’île de Pâques sont des « volcans de point chaud » qui sont fréquents dans l’océan Pacifique ; Hawaï en est un bon exemple. Ils sont formés par des panaches mantelliques qui s’élèvent lentement des profondeurs de la Terre. En s’approchant de la base de la plaque tectonique, les roches du panache et du manteau environnant fondent et donnent naissance à des volcans. Les scientifiques savent depuis les années 1960 que le panache mantellique reste en place très longtemps quand la plaque se déplace au-dessus de lui. Au fur et à mesure que la plaque se déplace, le panache mantellique produit un nouveau volcan. Là encore, l’archipel hawaïen illustre parfaitement ce processus. Cela explique les alignements de volcans sous-marins éteints dans l’océan Pacifique, avec un ou plusieurs volcans actifs à l’extrémité de la chaîne. Les chercheurs se sont demandé si cela signifiait que le panache mantellique sous l’île de Pâques était actif depuis 165 millions d’années.
Pour répondre à cette question, ils avaient besoin de preuves issues de la géologie de la Ceinture de Feu du Pacifique où les plaques océaniques plongent dans le manteau terrestre. Ils se sont alors heurtés à une nouvelle difficulté. En effet, en s’enfonçant, les plaques datant d’il y a 165 millions d’années ont depuis longtemps disparu dans les zones de subduction. S’agissant de l’île de Pâques, il semble que le plateau qui existait à l’époque de la formation de l’île ait disparu sous la Péninsule Antarctique il y a environ 110 millions d’années. La chaîne de montagnes, dont les traces sont encore bien visibles à Rapa Nui, pourrait être le résultat de la subduction d’un plateau volcanique qui s’est formé il y a 165 millions d’années. En conséquence, cela montre que le panache mantellique de l’île de Pâques a pu avoir été actif pendant cette période. Cela permettrait de résoudre le mystère géologique de l’île : les anciens minéraux de zircon seraient des vestiges de magmas antérieurs qui ont été ramenés à la surface de la terre, en même temps que des magmas plus jeunes, lors d’éruptions volcaniques.
Un autre problème se pose. La théorie classique du tapis roulant (pour expliquer le mouvement des plaques tectoniques) est difficile à concilier avec l’observation selon laquelle les panaches mantelliques restent en place alors que tout ce qui les entoure continue de bouger. Un scientifique de l’Université d’Utrecht (Pays Bas) a déclaré : «Les panaches mantelliques montent si vite qu’ils ne sont pas affectés par le manteau qui se déplace avec les plaques, et de nouveaux matériaux de panache arrivent constamment sous la plaque pour former de nouveaux volcans.» Dans ce cas, les anciens fragments du panache, avec les anciens zircons, ont probablement été emportés par ces courants mantelliques, loin de l’emplacement de l’île de Pâques, et ne peuvent donc pas se trouver maintenant à la surface. Le scientifique d’ajouter : «Nous en tirons la conclusion que ces minéraux anciens n’ont pu être préservés que si le manteau entourant le panache est resté aussi immobile que le panache proprement dit.» La découverte des minéraux anciens sur l’île de Pâques tend donc à montrer que le manteau terrestre se déplace probablement plus lentement qu’on ne l’a toujours supposé.
Source : Synthèse de plusieurs articles parus dans la presse scientifique.

 

Illustration de la tectonique et du comportement du panache mantellique sur l’île de Pâques (Source : Université d’Utrecht)

——————————————

On September 30th, 2024, I wrote a post explaining that no population collapse had occurred in the past on Easter Island. New articles released in the scientific press explain us today that Easter Island’s oldest lava deposits formed some 2.5 million years ago on top of an oceanic plate not much older than the volcanoes themselves.

In 2019, a team of Cuban and Colombian geologists travelled to Easter Island to accurately date the island which harbours several extinct volcanoes. To do so, they resorted to the dating of dating zircon minerals. When magma cools, these minerals crystallize. They contain a bit of uranium, which turns into lead through radioactive decay.

As we know the time it takes this process to happen, we can measure how long ago those minerals formed. The scientific team team thus looked for those minerals and found hundreds of them. They came as a surprise because not only they were not 2.5 million years old as expected (this was the supposed age of Easter Island), but from much further back in time, up to 165 million years ago.

Chemical analysis of the zircons showed that their composition was more or less the same in all cases.

The volcanoes of Rapa Nui – the other name for Easter Island – cannot have been active for 165 million years, because the plate below them is not even that old. The only explanation then is that the ancient minerals originated at the source of volcanism, in the Earth’s mantle beneath the plate, long before the formation of today’s volcanoes. However, that theory presented the team with another conundrum.

Volcanoes like those on Easter Island are ‘hotspot volcanoes’ which are common in the Pacific Ocean; Hawaii is a good example. They form from large mantle plumes that slowly rise from the Earth’s depths. When they get close to the base of the Earth’s plates, the rocks of the plume as well as from the surrounding mantle melt and form volcanoes. Scientists have known since the 1960s that mantle plumes stay in place for a very long time while the Earth’s plates move over them. Every time the plate shifts a bit, the mantle plume produces a new volcano. One again, the Hawaiian archipelago perfectly illustrates the process. It explains the rows of extinct underwater volcanoes in the Pacific Ocean, with one or a few active ones at the end. The researchers wondrered whether that meant that the mantle plume under Easter Island had been active for 165 million years.

To answer that question, they needed evidence from the geology of the ‘Ring of Fire’ where oceanic plates subduct into the Earth’s mantle. They encountered a new difficulty because the plates from 165 million years ago have long since disappeared in the subduction zones. It appears that the plateau that existed at the time of the formation of Easter Island must have disappeared under the Antarctic Peninsula some 110 million years ago. The mountain range, whose traces are still clearly visible at Rapa Nui could well be the effect of subduction of a volcanic plateau that formed 165 million years ago. As a consequence, it shows that the Easter Island mantle plume could very well have been active for that long. This would solve the geological mystery of Easter Island: the ancient zircon minerals would be remnants of earlier magmas that were brought to the surface from deep inside the earth, along with younger magmas in volcanic eruptions.

But then another problem presents itself. The classical ‘conveyor belt theory’ is already difficult to reconcile with the observation that mantle plumes stay in place while everything around them continues to move.

One researcher said : “People explained this by saying that plumes rise so fast that they are not affected by a mantle that was moving with the plates. And that new plume material is constantly being supplied under the plate to form new volcanoes.” But in that case, old bits of the plume, with the old zircons, should have been carried off by those mantle currents, away from the location of Easter Island, and could not now be there at the surface. “From that, we draw the conclusion that those ancient minerals could have been preserved only if the mantle surrounding the plume is basically as stationary as the plume itself.” The discovery of the ancient minerals on Easter Island therefore suggests that the Earth’s mantle moves much slower than has always been assumed.

Source : Summary of several articles in the scientific press.