Catégorie : Science

Un super volcan sur Pluton // A super volcano on Pluto

Dans une note rédigée le 9 avril 2022, j’expliquais que le 14 juillet 2015, les données fournies par la sonde spatiale New Horizons de la NASA laissaient supposer la présence de cryovolcanisme sur Pluton, une planète naine de la ceinture de Kuiper, une région de forme circulaire au-delà de l’orbite de Neptune. Les scientifiques de la NASA avaient détecté un cryovolcan présumé de la taille du Mauna Loa et baptisé Wright Mons, et affirmé que « ce serait le plus grand édifice de ce type découvert dans le système solaire externe. » Depuis cette époque, un autre cryovolcan, Piccard Mons a été découvert sur Pluton.

https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2022/04/09/le-cryovolcanisme-sur-pluton-plutos-cryovolcanism/

Aujourd’hui, nous apprenons que Pluton pourrait avoir à sa surface un super volcan de glace de la taille de Yellowstone. Le volcan qui vient d’être découvert et a été baptisé Kiladze Caldera, était à l’origine identifié comme un simple cratère au vu des images capturées par la mission New Horizons. Après avoir réexaminé les données, les scientifiques pensent aujourd’hui que la caldeira de Kiladze est entrée en éruption à plusieurs reprises au cours de son histoire et a émis environ « un millier de kilomètres de cryolave » lors de chacune de ses plus grandes éruptions. Les chercheurs ont rédigé leurs observations dans une étude parue dans la revue Icarus.
Les chercheurs disposaient de nombreuses preuves montrant que Kiladze était plus qu’un simple cratère d’impact. Par exemple, il était entouré de glace d’eau et niché entre des failles et d’autres caractéristiques tectoniques.
La vérité sur Kiladze est apparue lorsque l’équipe scientifique a découvert des traces d’ammoniac mélangé à la glace d’eau autour de la caldeira. L’ammoniac abaisse le point de congélation de l’eau, ce qui permet éventuellement à l’eau de s’écouler sous forme de lave cryogénique liquide.
Le fait que Kiladze soit entouré de glace d’eau laisse également supposer qu’il est assez jeune, ou du moins qu’il est entré en éruption assez récemment, ce terme étant pris à l’échelle géologique. Au fil du temps, la glace d’eau a été recouverte par d’autres matériaux, et une zone qui n’a pas été recouverte est donc forcément plus jeune. Les chercheurs estiment que la caldeira de Kiladze et ses environs n’est âgée que de quelques millions d’années.
La grande question est de savoir d’où vient l’eau. Pluton possédait autrefois un océan interne. C’était une époque où la planète naine montrait une certaine chaleur suite aux collisions qui ont conduit à sa naissance. Il se pourrait que la chaleur résiduelle au cœur de la planète maintienne aujourd’hui cet océan liquide, avec l’ajout de produits chimiques résistants au gel comme l’ammoniac, et cet océan émergerait occasionnellement par le biais des cryovolcans comme la Kiladze Caldera. Une autre hypothèse est que cet océan se soit transformé en glace il y a longtemps, mais que de petites poches d’eau subsistent et alimentent des structures comme Kiladze.
Source  : Live Science via Yahoo Actualités.

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In a post written on April 9th, 2022, I explained that on July 14th, 2015, data provided by NASA’s New Horizons spacecraft suggested the presence of cryovolcanism.on Pluto, a dwarf planet in the Kuiper Belt, a donut-shaped region of icy bodies beyond the orbit of Neptune. NASA scientists had detected a suspected Mauna Loa-size cryovolcano called Wright Mons, saying « it would be the largest such feature discovered in the outer solar system.» It should be noted that Piccard Mons was another cryovolcano later discovered on Pluto.

Today, we learn Pluto may have a super ice volcano on its surface the size of Yellowstone. The newly discovered volcano, Kiladze Caldera, was originally pegged as a crater via images captured by NASA’s New Horizons mission. After taking a second look at the data, scientists now think Kiladze Caldera has erupted multiple times over its history, spewing around « a thousand kilometers of cryo-lava » in each of its largest eruptions. The researchers wrote their observations in a study submitted to the journal Icarus.

Researchers had plenty of evidence to suspect Kiladze was more than a common impact crater. For instance, it was surrounded by water ice and nestled between faults and other tectonic features.

The real truth came when the scientific team found evidence of ammonia mixed in with the water ice around Kiladze. Ammonia lowers the freezing point of water, possibly allowing water to flow as liquid cryo-lava.

The fact that Kiladze is surrounded by water ice also suggests that it is quite young, or at least erupted fairly recently, in geologic timescales. Over time, the water ice is covered up by other materials, so an uncovered area must be younger. The researchers estimate that the age of Kiladze and its surroundings is only a few million years.

The big question is to know where the water cryo-lava came from. Pluto once had an internal ocean that was global in scale. It was a time when Pluto was still warm from the collisions that led to its birth. Leftover heat in the planet’s core could be keeping that ocean liquid now, combined with freeze-resistant chemicals like ammonia, and occasionally bursting out through cryovolcanoes like Kiladze. Another hypothesis is that the subsurface ocean may have frozen over long ago, but small pockets of water remain feeding structures like Kiladze.

Source : Live Science via Yahoo News.

 Image de Pluton fournie par la sonde New Horizons en juillet 2015. (Source : NASA)

Nouvelles images de Io // New images of Io

Io, l’une de lunes de Jupiter, est le corps volcanique le plus actif du système solaire, avec des centaines de volcans qui entrent régulièrement en éruption avec de la lave en fusion et des panaches de gaz sulfureux qui s’élèvent à des centaines de kilomètres dans l’atmosphère.
Jupiter, la plus grande planète de notre système solaire, compte au total 92 lunes. Io est à peine plus grande que la Lune et la quatrième plus grande lune du système solaire.
Lors d’un récent survol le 15 octobre 2023, la mission Juno de la NASA a capturé de nouvelles vues d’Io et de sa surface modelée par la lave. L’activité volcanique a créé des lacs de lave silicatée à sa surface. On aperçoit des taches d’un rouge sombre sur les nouvelles images fournies par Juno. Les données collectées par l’instrument JunoCam pendant le survol ont été utilisées pour créer une vidéo accélérée de Io, avec des vues de sa surface sous différents angles. La vidéo peut être visionnée sur le site space.com.
Les images de Juno sont disponibles en ligne et peuvent être téléchargées en cliquant sur ce lien:
https://www.missionjuno.swri.edu/junocam/processing

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Jupiter’s moon Io is the most volcanically active body in the solar system, home to hundreds of volcanoes that regularly erupt with molten lava and spew sulfurous gas plumes hundreds of miles upward into the atmosphere.

Jupiter, the largest planet in our solar system, has a total of 92 moons. Io is only slightly larger than Earth’s moon and the fourth-largest moon in the solar system.

During a recent flyby on Octiber 15th, 2023, NASA’s Juno mission has captured new views of Io and its lava-scarred surface. Volcanic activity has created lakes of molten silicate lava on its surface. Dark-red patches spread across the moon can be seen in the new images from Juno, Data collected by the JunoCam instrument during the flyby was used to create a time-lapse video of the volcanic moon, capturing its surface from different angles. The video can be seen on the website space.com.

Juno’s images are available online and can be downloaded by clicking on this link :

https://www.missionjuno.swri.edu/junocam/processing

Io vue par la sonde Juno de la NASA le 15 octobre 2023 (Photo : NASA/JPL)

12P/Pons-Brooks, une comète cryovolcanique // 12P/Pons-Brooks, a cryovolcanic comet

On parle beaucoup ces jours-ci dans la presse spécialisée de 12P/Pons-Brooks, une comète de 30 kilomètres de diamètre, sujette à de violentes éruptions de gaz qui peuvent parfois devenir d’étranges « cornes ». Quatre mois après avoir attesté d’une éruption qui lui a donné des cornes, les astronomes de la British Astronomical Association viennent de signaler une seconde apparition du phénomène.
12P/Pons-Brooks est une comète cryovolcanique, autrement dit un volcan froid. Elle possède un noyau solide, d’un diamètre estimé à 30 kilomètres, et est rempli d’un mélange de glace, de poussière et de gaz appelé cryomagma. Le noyau est entouré d’une enveloppe nébuleuse de gaz diffus appelé « coma », qui s’échappe de l’intérieur de la comète.
Lorsque le rayonnement solaire réchauffe l’intérieur de la comète, la pression augmente. La comète explose alors violemment, projetant son intérieur fait de glace dans l’espace par l’intermédiaire de grandes fissures dans l’enveloppe qui entoure le noyau.
Le 5 octobre 2023, les astronomes ont détecté une importante explosion en provenance de 12P, après que la comète soit devenue beaucoup plus brillante en raison de l’excès de lumière réfléchie par sa coma qui avait pris du volume.
Au cours des jours suivants, la coma de la comète s’est encore élargie, faisant apparaître ses étranges « cornes ». Certains scientifiques ont plaisanté en disant que la comète ressemblait à un vaisseau spatial de science-fiction, comme le Faucon Millenium de Star Wars.
Certains astronomes pensent que la forme inhabituelle de la coma de la comète est probablement due à une irrégularité dans la forme de son noyau. Le gaz qui s’échappe est probablement partiellement gêné par une encoche dépassant du noyau. À mesure que le gaz continue de s’éloigner de la comète, l’irrégularité de la forme de la coma devient plus définie et plus visible.
La comète 12P/Pons-Brooks se dirige actuellement vers le système solaire interne. Elle atteindra son point le plus proche de la Terre le 21 avril 2024, date à laquelle elle pourra devenir visible à l’œil nu avant d’être catapultée vers le système solaire externe. Elle ne reviendra qu’en 2095.
Source : space.com, Science et Vie.
Je ne suis pas du tout un spécialiste de l’astronomie. J’espère que ma synthèse des différents articles lus dans la presse spécialisée ne comporte pas d’erreurs ou d’incohérences.

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There is a lot of talk these days in the specialised press about 12P/Pons-Brooks, a comet 30 kilometers in diameter, subject to violent gas eruptions which can sometimes become strange “horns”. Four months after attesting to an eruption that gave it horns, astronomers from the British Astronomical Association have just reported a second appearance of the phenomenon.

12P/Pons is a cryovolcanic – or cold volcano – comet. It has a solid nucleus, with an estimated diameter of 30 kilometers, and is filled with a mix of ice, dust and gas known as cryomagma. The nucleus is surrounded by a fuzzy cloud of gas called a coma, which leaks out of the comet’s interior.

When solar radiation heats the comet’s insides, the pressure builds up and the comet violently explodes, shooting its frosty interior out into space through large cracks in the nucleus’s shell.

On October 5th, 2023, astronomers detected a large outburst from 12P, after the comet became much brighter due to the extra light reflecting from its expanded coma.

Over the next few days, the comet’s coma expanded further and developed its strange « horns. » Some experts joked that the comet looked like a science fiction spaceship, such as the Millennium Falcon from Star Wars.

Some astronomers think the unusual shape of the comet’s coma is likely due to an irregularity in the shape of its nucleus. The outflowing gas is likely being partially obstructed by a notch sticking out on the nucleus. As the gas continues to expand away from the comet, the irregularity in the coma’s shape becomes more defined and noticeable.

12P is currently hurtling toward the inner solar system. It will reach its closest point to Earth on April 21st, 2024, when it may become visible to the naked eye before being catapulted back toward the outer solar system. It will not return until 2095.

Source : space.com, Science et Vie.

I am not at all a specialist in austronomy. I hope that my summary of the different articles read in the specialized press does not include mistakes or incoherences.

La comète 12P/Pons-Brook (12P) et ses deux « cornes » photographiée le 8 octobre 2023 (Crédit photo: Comet Chasers/Richard Miles)

Impact de l’éruption du Hunga Tonga-Hunga Ha’apai sur la couche d’ozone // Impact of the Hunga Tonga-Hunga Ha’apai eruption on the ozone layer

Une étude publiée dans la revue Science le 20 octobre 2023 nous apprend que l’éruption du Hunga Tonga-Hunga Ha’apai du 15 janvier 2022 a entraîné une perte soudaine et importante d’ozone dans la stratosphère. Les chercheurs ont découvert que l’éruption avait injecté une quantité sans précédent de vapeur d’eau dans cette même stratosphère, ce qui a provoqué des réactions chimiques en chaîne et entraîné un appauvrissement rapide de la couche d’ozone.
L’événement a en effet entraîné en seulement une semaine une réduction de 5 % de la couche d’ozone au-dessus du sud-ouest tropical du Pacifique et de l’Océan Indien. Une telle baisse en pourcentage est remarquable, étant donné que le trou dans la couche d’ozone au-dessus de l’Antarctique connaît un appauvrissement allant jusqu’à 60 % de septembre à novembre chaque année.
Comme je l’ai écrit précédemment, l’éruption a atteint des altitudes incroyables, jusqu’à 55 km au-dessus du niveau de la mer et elle a injecté une quantité sans précédent de vapeur d’eau dans la stratosphère. De ce fait, l’éruption a représenté 10 % de la charge moyenne totale de vapeur d’eau dans la stratosphère à l’échelle de la planète. En utilisant un ensemble de mesures effectuées par des ballons et des données satellitaires, les chercheurs ont pu identifier les effets de l’éruption sur divers composants chimiques atmosphériques, notamment les compisés de brome et de chlore, l’oxyde d’azote (NO) et, plus important encore, l’ozone (O3).
Les données ont révélé que l’augmentation de la vapeur d’eau dans la stratosphère a joué un rôle crucial dans la chaîne d’événements qui a suivi. Cette vapeur d’eau a entraîné une humidité relative plus élevée et un refroidissement radiatif de la stratosphère. Cela a à ensuite permis une série de réactions chimiques à la surface des aérosols volcaniques. Ces réactions ont activé des composés chlorés tels que le monoxyde de chlore (ClO) à partir du chlore inactif (chlorure d’hydrogène, HCl). La diminution du chlorure d’hydrogène de 0,4 partie par milliard en volume (ppbv) et l’augmentation du ClO de 0,4 ppbv ont fourni des preuves irréfutables de l’activation du chlore, ce qui a finalement conduit à la destruction rapide des molécules d’ozone. Au final, on peut dire que l’injection volcanique de vapeur d’eau (H2O), de dioxyde de soufre (SO2) et de chlorure d’hydrogène (HCl), ont favorisé une conversion rapide des composés chlorés en molécule de chlore à la surface des aérosols volcaniques hydratés et une diminution de l’ozone dans la stratosphère.
L’étude met l’accent sur l’interaction complexe entre les émissions volcaniques et la chimie atmosphérique. Elle offre également des informations précieuses sur la manière dont les événements météorologiques extrêmes peuvent affecter notre compréhension de l’appauvrissement rapide de la couche d’ozone dans certains panaches volcaniques. Les caractéristiques uniques de l’éruption du Hunga Tonga, telles que son altitude d’injection élevée et les grandes quantités de vapeur d’eau, ont fourni aux chercheurs des données qui font progresser considérablement notre compréhension de ces processus complexes. Les résultats ont également des implications plus larges pour la compréhension des effets atmosphériques liés aux réchauffement climatique.

On peut voir sur le site de l’Observatoire des Sciences de l’Université de la Réunion (OSU-Réunion) un schéma illustrant le processus de destruction rapide de l’ozone à la suite de l’éruption du Hunga Tonga

L’encadré en haut à gauche de l’image montre que le profil d’ozone du 22 janvier 2022 (ligne noire) contraste avec la climatologie de La Réunion (ligne rouge), montrant un déclin notable.

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A study published in Science on October 20th, 2023 informs us that the January 15th, 2022 Hunga Tonga–Hunga Ha’apai eruption led to a sudden and significant loss of stratospheric ozone. Researchers found that the eruption injected an unprecedented amount of water vapor into the stratosphere, causing chemical reactions that resulted in rapid ozone depletion.

The event led to a 5% reduction of ozone above the tropical southwestern Pacific and Indian Ocean within just one week. Such a percentage drop is noteworthy, given that the Antarctic ozone hole experiences up to a 60% depletion from September to November each year.

As I put it before, the eruption reached altitudes of up to 55 km above sea level and injected an unparalleled amount of water vapor into the stratosphere. Specifically, the eruption accounted for 10% of the total global mean stratospheric water vapor burden. Utilizing a combination of balloon measurements and satellite data, the researchers were able to pinpoint the effects of the eruption on various atmospheric chemical components, including bromine and chlorine species, nitrogen oxide (NO), and, most significantly, ozone (O3).

Data revealed that the increase in stratospheric water vapor played a crucial role in the ensuing chain of events. The water vapor led to higher relative humidity and radiative cooling in the stratosphere. This, in turn, enabled a series of chemical reactions on the surfaces of volcanic aerosols. These reactions activated chlorine species such as chlorine monoxide (ClO) from inactive chlorine (hydrogen chloride, HCl). The decrease in hydrogen chloride by 0.4 ppbv and the increase in ClO by 0.4 ppbv provided compelling evidence for chlorine activation, which ultimately led to the rapid destruction of ozone molecules. Ultimately, one can say that the volcanic injection of water vapor (H2O), sulfur dioxide (SO2) and hydrogen chloride (HCl), favored a rapid conversion of chlorinated compounds into chlorine molecules. the surface of hydrated volcanic aerosols and a decrease in ozone in the stratosphere.

The study emphasizes the complex interplay between volcanic emissions and atmospheric chemistry. It also offers valuable insights into how extreme weather events can affect our understanding of rapid ozone depletion in certain volcanic plumes. The Hunga Tonga eruption’s unique features, such as its high injection altitude and the large amounts of water vapor, have provided researchers with invaluable data that significantly advances our understanding of these intricate processes. The findings also have broader implications for understanding the potential atmospheric effects of climate change.