Catégorie : Science

Les aurores de Jupiter // Jupiter’s auroras

Selon une nouvelle étude par des chercheurs de l’Université de Leicester, publiée début janvier 2022 dans le Journal of Geophysical Research: Space Physics, les aurores de Jupiter sont causées par un « bras de fer » cosmique généré par les volcans situés Io, la lune la plus proche de la planète.
La sonde Juno de la NASA et le télescope spatial Hubble ont fourni de nouvelles preuves montrant que la rotation rapide de Jupiter et l’émission de soufre et d’oxygène par les volcans sur Io créent un système de courants électriques qui génère les puissantes aurores observées autour des pôles de Jupiter.
La taille de Jupiter est plus de 11 fois supérieure à celle de la Terre. La planète effectue une rotation environ toutes les 9 heures 30 minutes. En orbite autour de Jupiter, à une distance moyenne d’environ 422 000 kilomètres, Io compte plus de 400 volcans actifs, qui projettent de la lave à des dizaines de kilomètres de hauteur. Ces émissions retombent dans l’orbite de Jupiter où elles deviennent du plasma, un matériau chargé électriquement.
Le Magnetic Field Investigation à bord de Juno, qui mesure le champ magnétique de Jupiter depuis l’orbite de la sonde spatiale, offre une vue détaillée de l’environnement plasmatique externe de Jupiter et des courants électriques qui le traversent. De son côté, le spectrographe d’imagerie de Hubble mesure la luminosité des aurores de Jupiter.
Les résultats obtenus sur le processus qui gère les aurores de Jupiter montrent l’intérêt de combiner les observations du télescope Hubble avec les mesures de la sonde Juno. Les images fournies par Hubble donnent une vue globale, tandis que Juno effectue des observations de proximité.
La rotation rapide de Jupiter repousse la plus grande partie des matériaux en provenance de lo, et à mesure que ces matériaux sont repoussés vers l’extérieur, leur vitesse de rotation ralentit. Cependant, Jupiter tente de maintenir ces matériaux dans sa propre vitesse de rotation via des courants électriques circulant dans la haute atmosphère et la magnétosphère de la planète. Cette situation crée une sorte de bras de fer électromagnétique entre le système de courants électriques et les matériaux à l’intérieur de la magnétosphère. Au fur et à mesure que ces matériaux se déplacent le long des lignes de champ magnétique de Jupiter, en se dirigeant vers les pôles de la planète, ils parcourent la haute atmosphère de cette dernière et interagissent avec les gaz, ce qui donne naissance à de superbes aurores aux couleurs éclatantes.
Cette situation permet non seulement de comprendre le fonctionnement du champ magnétique de Jupiter, mais aussi celui des planètes en orbite autour d’autres étoiles, pour lesquelles les mêmes théories ont déjà été avancées.
Source : Space.com.

——————————————

According to a new study by researchers from the University of Leicester published early January 2022 in the Journal of Geophysical Research: Space Physics, Jupiter’s auroras are caused by a cosmic game of « tug-of-war, » fueled by volcanoes on the planet’s innermost moon, Io.

NASA’s Juno spacecraft and Hubble Space Telescope have revealed new evidence suggesting Jupiter’s rapid rotation and the release of sulfur and oxygen from volcanoes on Io create an electric current system that drives the powerful auroras observed around the gas giant’s poles.

Jupiter is more than 11 times wider than Earth, completing one rotation approximately every 9.5 hours. Orbiting Jupiter at an average distance of about 422,000 kilometers, Jupiter’s moon Io has more than 400 active volcanoes, which shoot lava dozens of kilometers high. These emissions fall into Jupiter’s orbit and become plasma, an electrically charged material.

Juno’s Magnetic Field Investigation, which measures Jupiter’s magnetic field from orbit, offers a detailed view of Jupiter’s outer plasma environment and the electrical currents traveling through it, while Hubble’s Imaging Spectrograph measures the brightness of Jupiter’s auroras.

These results on how Jupiter’s aurorae work show the interest of combining Earth-based observations from Hubble with Juno measurements. The Hubble Space Telescope images provide the broad overview, while Juno investigates close up.

Jupiter’s rapid rotation repels most of the material ejected from lo, and as the material moves outward, its rotation rate slows. However, Jupiter attempts to keep this material spinning at its rotation speed via electric currents flowing through the planet’s upper atmosphere and magnetosphere. In turn, this creates an electromagnetic tug-of-war between the electric current system and material in the magnetosphere. As the material travels along Jupiter’s magnetic field lines, back toward the planet’s poles, it cycles through the planet’s upper atmosphere and interacts with gases, creating vivid aurora light shows.

This relation not only helps understand how Jupiter’s magnetic field works, but also those of planets orbiting other stars, for which the same theories have previously been used.

Source: Space.com.

 

Image composite d’aurores sur Jupiter, réalisée à l’aide du spectrographe d’imagerie du télescope spatial Hubble. (Source : NASA)

Promesse de l’UNESCO au Sommet sur les Océans de Brest : Vers une cartographie à grande échelle des fonds marins

Je ne cesse de le dire et de le répéter sur ce blog : nous connaissons mieux la surface de la planète Mars que les abysses de nos propres océans. Il est vrai que, médiatiquement parlant, les images colorées de la planète rouge font davantage rêver que le noir absolu des fosses océaniques. Comme je l’écrivais récemment, le noir est la couleur de la mort et n’intéresse personne.

Il serait pourtant essentiel d’aller voir ce qui se passe au coeur des fosses océaniques car elles correspondent souvent à des zones de subduction, là même où se déclenchent les séismes et les tsunamis les plus dévastateurs. En y installant les instruments de haute technologie dont nous disposons, nous en saurions sans aucun doute beaucoup plus sur les processus qui provoquent ces catastrophes naturelles.

Le Sommet sur les Océans – One Ocean Summit – de Brest aura au moins été l’occasion d’apprendre une bonne nouvelle, en espérant qu’elle se concrétisera rapidement. L’UNESCO a promis qu’au moins 80% des fonds marins seraient cartographiés d’ici 2030, contre 20% aujourd’hui, un chiffre qui me laisse pantois.

Pour relever ce défi, l’agence de l’ONU a précisé qu’elle va mobiliser une flotte de 50 navires spécialement dédiée à la cartographie des fonds marins, intensifier le recours au sonar sur navire autonome et intensifier la transmission par les gouvernements et les entreprises des données cartographiques dont ils disposent.

L’UNESCO reconnaît que les fonds marins recèlent encore de nombreux secrets. Connaître leur profondeur et leurs reliefs est essentiel pour comprendre l’emplacement des failles océaniques, le fonctionnement des courants océaniques et des marées, comme celui du transport des sédiments. Sans oublier les éruptions volcaniques. La dernière éruption sous-marine aux Tonga a montré la nécessité d’aller observer de plus près les volcans qui se cachent sous la surface des océans.

« Ces données contribuent à protéger les populations en anticipant les risques sismiques et les tsunamis, à recenser les sites naturels qu’il convient de sauvegarder, à identifier les ressources halieutiques pour une exploitation durable, à planifier la construction des infrastructures en mer, ou encore à réagir efficacement aux catastrophes à l’image des marées noires, des accidents aériens ou des naufrages. »

Il faut juste espérer qu’il ne s’agit pas de voeux pieux et que nous en saurons bientôt plus sur les fosses océaniques.

Source: Médias français.

La fosse des Mariannes est la fosse océanique la plus profonde connue à ce jour. Elle est située dans la partie nord-ouest de l’océan Pacifique, à l’est des Îles Mariannes, à proximité de l’île de Guam. Le point le plus bas connu se situerait, selon les relevés, à 10 984 ± 25 m (Source: Wikipedia)

NASA : des drones au service de la volcanologie // Drones to help volcanology

La NASA est bien connue pour ses projets spatiaux comme l’envoi d’hommes sur la Lune. Cependant, l’agence participe également à des projets de surveillance sur Terre, notamment ceux liés au climat. Actuellement, les scientifiques de la NASA travaillent sur un projet visant à utiliser des drones pour surveiller les volcans actifs et avertir de la possibilité d’éruption.
La NASA collabore avec la société Black Swift Technologies qui crée des systèmes d’aéronefs sans pilote (UAS) – ou drones – capables de faire face aux conditions difficiles au-dessus des volcans. La société a mis au point un module d’analyse de gaz installé à bord des drones pour détecter des signes d’activité volcanique.
Une première version de ce nouveau drone a été testée sur un volcan au Costa Rica en 2018. J’avais écrit une note à ce sujet le 14 mars 2018:

Des drones pour mesurer les gaz volcaniques // Drones to measure volcanic gases

Une version plus récente de l’engin a récemment été testée au-dessus du volcan Makushin dans les îles Aléoutiennes en Alaska. Le drone peut voler même lorsqu’il est hors de portée visuelle des pilotes. Il utilise pour cela des systèmes autonomes combinés à un plan de vol prédéfini permettant d’atteindre le sommet du volcan où il peut collecter des informations visuelles et thermiques sur l’activité volcanique.
L’objectif de Black Swift Technologies est d’améliorer encore davantage la capacité des drones à fournir des informations précieuses sur les phénomènes naturels. Le but ultime est de développer cette technologie afin qu’elle puisse surveiller régulièrement les volcans et agir comme système d’alerte précoce si une éruption est imminente. En conséquence, les drones pourraient être utilisés pour aider les autorités à avertir les populations d’un début d’éruption et de nombreux autres dangers qui prennent souvent les scientifiques par surprise. Avec cet outil, les volcanologues pourraient surveiller régulièrement l’activité de volcans, même éloignés, et réagir plus rapidement quand une éruption se produit.
Source: digitaltrends.

—————————————–

NASA is well known for its space projects like sending men on the Moon. However, the agency also takes part in Earth-monitoring projects, particularly those related to the climate. Currently, it is working on a plan to use drones to monitor active volcanoes and give warnings of potential eruptions.

NASA is collaborating with the company Black Swift Technologies, which creates unmanned aircraft systems (UASs) – or drones – which can withstand the tough environments above volcanoes. The company also developed a gas-sensing payload the UAS could carry to look for signs of volcanic unrest.

A first version of the UAS was tested for monitoring a volcano in Costa Rica in 2018. I had written a post about this mission on March 14th, 2018 (see above).

A newer version of the craft has recently been tested with flights at Makushin Volcano in the Aleutian Islands in Alaska. The drone can fly even when it is out of visual range of the pilots, by using autonomous systems combined with a pre-set flight plan to reach the volcano’s summit. From there, it can collect visual and thermal information on volcanic activity.

Black Swift Technologies’ goal is to continue to push the capabilities of UASs to provide valuable insight into natural phenomena.

The hope is to develop this technology so that it can routinely monitor volcanoes and act as an early-warning system if an eruption is imminent. As a result, UASs could be used to help authorities warn communities about the onset of dangerous volcanic eruptions, and many other hazards that now take scientists by surprise. With this tool, they could routinely monitor even remote volcanoes for activity and respond to eruption events.

Source: digitaltrends.

Vue du sommet du Makushin (Alaska) capturée par une caméra installée sur l’aile d’un drone S2 qui a volé en autonomie jusqu’à plus de 20 km, donc au-delà de la portée de la vue de son pilote, et à une altitude de 1800 m. Démonstration de vol réalisée en septembre 2021 (Source: Black Swift Technologies).

Pas d’eau sous la surface de la planète Mars // No water beneath the Mars surface

De l’eau sous la surface de la planète Mars ? Pas encore! Une nouvelle étude publiée dans la revue Geophysical Research Letters nous apprend que le lac souterrain que les scientifiques pensaient avoir découvert en 2018 au niveau du pôle sud de Mars est probablement de la roche volcanique, mais pas de l’eau. La possible présence d’eau avait été interprétée à partir d’observations radar faites par la sonde Mars Express de l’Agence Spatiale Européenne.
Les auteurs de la nouvelle étude indiquent que pour qu’il y ait de l’eau aussi près de la surface, il faudrait à la fois un environnement très salé et une forte source de chaleur générée localement, ce qui n’a jamais été décelé dans cette région de la Planète Rouge. De plus, la présence d’eau ne correspond pas à ce que les chercheurs savent déjà du pôle sud de Mars.
Mars a de l’eau sous forme de glace à ses pôles, mais les scientifiques ne savent toujours pas si de l’eau pourrait réellement se cacher sous la surface de la planète. Connaître cette quantité d’eau est important car cela pourrait donner des informations sur la vie, ou la possibilité de vie, sur Mars. Cela pourrait également être utile à de futurs astronautes.
En 2018, les scientifiques s’étaient appuyés sur une trentaine d’années de recherches suggérant qu’il pourrait y avoir de l’eau sous les calottes polaires de Mars, comme c’est le cas sur Terre pour les calottes glaciaires de l’Antarctique et du Groenland.
Au départ, les scientifiques pensaient avoir détecté la présence d’eau à l’aide de données radar recueillies par MARSIS, un instrument à bord de la sonde Mars Express qui utilise des impulsions radar pour étudier l’intérieur et l’ionosphère de la planète. Mais une étude plus approfondie était nécessaire pour confirmer cette possibilité d’eau et ses implications.
Pour arriver à leurs conclusions, les auteurs de la nouvelle étude ont placé une calotte glaciaire imaginaire sur une carte radar de la planète Mars, générée à partir de trois années de données MARSIS. Cette technique leur a permis de voir comment le sol martien apparaîtrait à travers un glacier imaginaire de 1,6 km de profondeur. Cela leur a aussi permis de comparer les caractéristiques. Dans leur simulation, les taches lumineuses repérées au pôle correspondaient à d’autres caractéristiques visibles dans les plaines d’origine volcanique. Au final les scientifiques pensent que les observations des pôles avec le radar correspondent à des coulées de lave riches en fer, ou bien à des dépôts de minéraux dans des lits de rivières asséchés, mais il ne s’agit pas d’eau.
Bien que le résultat de la dernière étude mette à mal l’hypothèse d’existence de réserves d’eau substantielles dans cette région de Mars, ces recherches permettront de mieux comprendre comment la planète s’est formée.
Source : Space.com.

OK, c’est bien de savoir qu’il n’y a pas d’eau sous la surface de Mars;, mais pour nous autres simples Terriens, ça n’avance pas à grand-chose. Nous possédons beaucoup d’informations sur la surface de la planète Mars, mais très peu d’éléments sur les profondeurs de nos océans. La dernière éruption sous-marine aux îles Tonga a surpris tout le monde. Pareil pour le volcan sous-marin au large de Mayotte. Il a fallu plusieurs mois avant de savoir que la sismicité sur l’île était provoquée par une éruption sous-marine.

Il y a quelque temps, un ami me demandait pourquoi les abysses de nos océans restaient inexplorées, pourquoi nous n’en savons pas davantage sur les zones de subduction ou les fosses sous-marines où se déclenchent les séismes les plus meurtriers. La réponse est facile. Ces profondeurs qui atteignent parfois plus de 10 km pourraient être visitées; nous en avons les moyens techniques. Quand on est capable d’envoyer des engins sur des planètes situées à plusieurs dizaines ou plusieurs centaines de milliers de kilomètres, on est en mesure d’aller gratter à 10 km de profondeur dans les océans. Le reste est affaire de volonté. Le problème, c’est qu’à de telles profondeurs, tout est noir. L’oeil humain est fait pour vivre dans la lumière; le noir est la couleur de la mort. Les teintes orangées de la planète Mars sont beaucoup plus flatteuses et susceptibles d’attirer l’attention des populations sur Terre. Tant pis si, dans le même temps, des centaines de gens sont victimes de puissants séismes dont la source se trouve à des milliers de kilomètres de profondeur au fond de nos propres océans….

——————————————-

Water beneath Mars’ surface? Not yet! A new study published in the journal Geophysical Research Letters explains that the suspected underground lake discovered in 2018 on Mars’ southern pole is probably volcanic rock masquerading as water. The possible water signature was first interpreted from radar observations made by Mars Express, a European Space Agency spacecraft.

The authors of the new studay indicate that for water to be sustained this close to the surface, both a very salty environment and a strong, locally generated heat source are needed, which is unknown in that region of the Red Planet. Besides, the presence of water does not fit with what researchers have understood about Mars’ southern pole.

Mars has ice water at the poles, but scientists are still working to determine how much water might actually be hiding beneath the planet’s surface. Knowing this amount of water is important as it could inform our understanding of life and the possibility of life on Mars, and it could also support future astronauts who might one day step foot on the planet’s surface.

In 2018, scientists were building on three decades of theories suggesting there might be water beneath the polar caps of Mars, just like we see on Earth beneath the ice sheets of Antarctica and Greenland.

Initially, scientists thought they had spotted water signals using radar data gathered by MARSIS, a Mars Express instrument which uses radar pulses to study the planet’s interior and ionosphere. But further study was needed to confirm suspected findings and their implications.

To get to their conclusiuons, the researchers in the new study placed an imaginary global ice sheet across a planet-wide radar map, generated with three years of MARSIS data. This technique allowed them to compare how the Martian terrain would appear through a simulated 1.6-km-deep glacier, which allowed the scientists to compare features. Under these conditions, the bright reflections spotted at the pole matched other reflections found in volcanic plains. Thus, the scientists suspect that the radar’s polar observations were picking up either iron-rich lava flows or mineral deposits in dried riverbeds, but not water.

While their result defies the existence of substantial water reserves in that region, the study helps to better understand how Mars formed.

Source: Space.com.

OK, it’s great to know that there is no water under the surface of Mars, but for us mere Earthlings, it doesn’t make much sense. We have a lot of information about the surface of Mars, but very little about the depths of our oceans. The latest underwater Tonga eruption surprised everyone. It was just the same for the underwater volcano off Mayotte. It took several months before it became known that the seismicity on the island was caused by an underwater eruption.
Some time ago, a friend asked me why the depths of our oceans remain unexplored, why we don’t know more about the subduction zones or the underwater trenches where the deadliest earthquakes are triggered. The answer is easy. These depths which sometimes reach more than 10 km could be visited; we have the technical means. When we are able to send spacecraft to planets located several tens or several hundreds of thousands of kilometers away, we are able to scrape 10 km deep in the oceans. The rest is a matter of will. The problem is that at such depths, everything is black. The human eye is made to live in light; black is the colour of death. The orange hues of Mars are much more likely to attract the attention of people on Earth. Too bad if, at the same time, hundreds of people are victims of powerful earthquakes whose source is thousands of kilometers deep at the bottom of our own oceans….

Vue du pôle nord de la planète Mars (Crédit phorto: ESA)