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Volcanisme lunaire // Lunar volcanism

Alors qu’il était en orbite autour de la Lune en 1971, l’équipage d’Apollo 15 a photographié une étrange structure géologique, une dépression en forme de D d’environ trois kilomètres de long et 1,5 kilomètre de large, qui continue à fasciner les scientifiques. Certains pensent que ladite structure, connue sous le nom de Ina, est la preuve d’une éruption volcanique qui aurait eu lieu au cours des 100 millions d’années écoulées, soit un milliard d’années après la dernière grande activité volcanique sur la Lune.
Toutefois, de nouvelles recherches effectuées par des géologues de l’Université Brown à Providence (Rhode Island) indiquent que Ina n’est pas si jeune. L’étude, publiée dans la revue Geology, conclut que cette structure géologique a été façonnée par une éruption il y a environ 3,5 milliards d’années ; autrement dit, elle aurait le même âge que les dépôts volcaniques sombres que l’on peut voir au premier plan sur la photo ci-dessous. En fait, c’est le type particulier de lave émis par Ina qui donne une idée fausse de son âge.
Ina se trouve près du sommet d’un monticule de roche basaltique, raison pour laquelle de nombreux scientifiques ont conclu qu’il s’agissait probablement de la caldeira d’un ancien volcan lunaire. Alors que les flancs du volcan semblent vieux de plusieurs milliards d’années, la caldeira proprement dite semble beaucoup plus jeune. Un signe de cette possible jeunesse est sa couleur beaucoup plus claire comparée celle  des environs. Cette teinte plus claire révèle que Ina n’a pas eu le temps d’accumuler beaucoup de régolite, la couche de roche friable et de poussière qui s’accumule à la surface au fil du temps.
Une autre caractéristique qui montre que Ina pourrait être jeune réside dans les quelque 80 monticules qui dominent la caldeira. Ces monticules semblent avoir beaucoup moins de cratères d’impact que la zone environnante. Au fil du temps, on s’attend à ce qu’une surface accumule des cratères de différentes tailles à un rythme relativement constant. En 2014, une équipe de chercheurs a comptabilisé les cratères sur les monticules d’Ina et conclu qu’ils avaient très probablement été formés par la lave au cours des derniers 50 à 100 millions d’années.
Les chercheurs ont examiné des volcans sur Terre qui pourraient être semblables à Ina. Ina présente l’aspect d’un pit crater sur un volcan bouclier, comme le Kilauea Iki qui est entré en éruption en 1959 à Hawaii. En se solidifiant, la lave de cette éruption a créé une couche de roche fortement poreuse à l’intérieur du cratère, avec des bulles souterraines pouvant atteindre un mètre de diamètre et un espace vide jusqu’à 60 centimètres de profondeur. Cette surface poreuse a été créée par la nature de la lave émise dans la dernière phase de l’éruption. Au fur et à mesure que l’alimentation magmatique commençait à diminuer, la lave apparaissait sous forme d’écume ou de mousse, un mélange de lave et de gaz. Lorsque cette mousse a refroidi et s’est solidifiée, elle a créé une surface très poreuse. Les chercheurs pensent que, de la même façon, une éruption sur Ina a produit de la lave sous forme de mousse. En raison de la faible gravité et de l’atmosphère quasiment absente sur la Lune, la mousse était probablement encore plus fluide que sur Terre, donnant naissance à la grande porosité observée sur Ina. C’est cette porosité élevée de la surface qui fausse les estimations de date pour Ina. Elle dissimule l’accumulation de régolite et fausse le comptage des cratères. Des expériences en laboratoire utilisant un canon à projectiles à grande vitesse ont montré que les impacts sur des cibles poreuses créent des cratères beaucoup plus petits. La porosité extrême d’Ina explique la petite taille de ses cratères et il se pourrait que beaucoup de cratères ne soient plus visibles du tout. Cette constatation modifie considérablement l’estimation de l’âge de Ina au seul vu du nombre de cratères. Les chercheurs estiment que la surface poreuse réduit d’un facteur trois la taille des cratères sur les monticules de Ina. En tenant compte de cette relation d’échelle, l’équipe de chercheurs a obtenu un âge d’environ 3,5 milliards d’années pour les monticules d’Ina. Cela correspond à l’âge de surface du bouclier volcanique qui entoure Ina et place son activité dans la fourchette de temps du volcanisme généralement observé sur la Lune.
Source: Science Daily.

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While orbiting the Moon in 1971, the crew of Apollo 15 photographed a strange geological feature, a D-shaped depression about three kilometres long and 1.5 kilometres wide, that has fascinated planetary scientists ever since. Some have suggested that the feature, known as Ina, is evidence of a volcanic eruption within the past 100 million years, a billion years or so after most volcanic activity on the Moon is thought to have ceased.

However, new research led by geologists of Brown University in Providence (Rhode Island) suggests that Ina is not so young. The analysis, published in the journal Geology, concludes that the feature was actually formed by an eruption around 3.5 billion years ago, around the same age as the dark volcanic deposits we see on the Moon’s nearside. It is the peculiar type of lava that erupted from Ina that helps hide its age.

Ina sits near the summit of a mound of basaltic rock, leading many scientists to conclude that it was likely the caldera of an ancient lunar volcano. While the flanks of the volcano look billions of years old, the Ina caldera itself looks much younger. One sign of youth is its bright appearance relative to its surroundings. The brightness suggests Ina has not had time to accumulate as much regolith, the layer of loose rock and dust that builds up on the surface over time.

Another feature that shows that Ina might be young is the 80 or so mounds which dominate the landscape within the caldera. The mounds appear to have far fewer impact craters on them compared to the surrounding area, another sign of relative youth. Over time, it is expected that a surface should accumulate craters of various sizes at fairly constant rates. In 2014, a team of researchers did a careful crater-count on Ina’s mounds and concluded that they must have been formed by lava that erupted to the surface within the last 50 to 100 million years.

The researchers looked at well-studied volcanoes on Earth that might be similar to Ina. Ina appears to be a pit crater on a shield volcano similar to Kilauea in Hawaii. Kilauea has a pit crater similar to Ina – Kilauea Iki – which erupted in 1959. As lava from that eruption solidified, it created a highly porous rock layer inside the pit, with underground vesicles as large as one metre in diameter and surface void space as deep as 60 centimetres. That porous surface is created by the nature of the lava erupted in the late stages of events like this one. As the subsurface lava supply starts to diminish, it erupts as « magmatic foam » — a bubbly mixture of lava and gas. When that foam cools and solidifies, it forms the highly porous surface. The researchers suggest that an Ina eruption would have also produced magmatic foam. And because of the Moon’s decreased gravity and nearly absent atmosphere, the lunar foam would have been even fluffier than on Earth, so it is expected that the structures within Ina are even more porous than on Earth. It is the high porosity of those surfaces that throws off date estimates for Ina, both by hiding the buildup of regolith and by throwing off crater counts. Laboratory experiments using a high-speed projectile cannon have shown that impacts into porous targets make much smaller craters. Because of Ina’s extreme porosity, its craters are much smaller than they would normally be, and many craters might not be visible at all. That could drastically alter the age estimate derived from crater counts. The researchers estimate that the porous surface would reduce by a factor of three the size of craters on Ina’s mounds. Taking that scaling relationship into account, the team gets a revised age for the Ina mounds of about 3.5 billion year old. That’s similar to the surface age of the volcanic shield that surrounds Ina, and places the Ina activity within the timeframe of common volcanism on the Moon.

Source: Science Daily.

Vue de Ina, la structure géologique lunaire qui intrigue les géologues

(Crédit photo : NASA)

 

Sabancaya (Pérou / Peru)

L’activité éruptive du Sabancaya s’est intensifiée au cours des derniers jours, avec une moyenne de 41 explosions par jour. Parallèlement, on a observé une hausse de la sismicité, en particulier des événements LP et hybrides associés à la montée du magma. Entre le 1er et le 4 mai, 4 événements correspondant à des fracturations de roches ont été enregistrés à une distance de 25 km du volcan. Leur magnitude était comprise entre M 3,7 et M 4,2. Les panaches de cendre générés par les explosions montent en général jusqu’à 3500 mètres au-dessus du cratère. Aucune déformation de l’édifice volcanique n’a été observée.
Source: IGP.

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Eruptive activity at Sabancaya Volcano has been increasing inthe past days with an average of 41 explosions per day. In the same way, there has been an increase in seismicity (LP and hybrid events). Betwwen May 1st and 3rd, 4 events corresponding with rock fracturing have also been recorded at a distance of less than 25 km from the volcano. Their magnitude was between M 3.7 and 4.2. The ash plumes produced by the explosions rise up to 3,500 metres above the crater. No deformation of the volcanic edifice has been observed. .
Source: IGP.

Nouvelle éruption du Fuego (Guatemala)

Le Fuego connaît depuis vendredi 5 mai un violent épisode éruptif. Selon les autorités, c’est le plus intense des 12 dernières années. L’INSIVUMEH indique que les panaches de cendre ont atteint une hauteur de 5000 mètres, avant de dériver sur une vingtaine de kilomètres. L’événement s’accompagne de fortes explosions et de coulées de lave. Selon l’AFP, 300 personnes ont été évacuées par précaution du village de Panimache. Les retombées de cendre ont entraîné la fermeture de 10 écoles dans le district d’Escuintla.

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Fuego Volcano started erupting on Friday. Local authorities say it is the strongest eruption of the last 12 years.he ash emitted by the volcano was threatening nearby villages. INSIVUMEH indicates that the ash clouds rose up to more than 5,000 meters into the air, before travelling more than 20 kilometers. They were accompanied by loud explosions and new lava flows. According to the AFP press agency, three hundred people were evacuated as a precaution from the village of Panimache. Falling ash forced the suspension of classes in 10 schools in the southern Escuintla district.

La naissance du mot « vog » à Hawaii // How the word « vog » appeared in Hawaii

Au cours de certaines périodes, principalement lorsque les alizés arrêtent de souffler, une brume produite par les nuages ​​de gaz du Kilauea se répand sur la Grande Ile d’Hawaii et atteint même parfois les autres îles de l’archipel. Ce brouillard volcanique a été baptisé « vog » en 1950. Voici comment ce mot est apparu pour la première fois.
Le 13 juin 1950, la ville d’Honolulu a soudain été envahie par la brume la plus épaisse jamais observée depuis le début du 20ème siècle. Elle couvrait une superficie estimée à plus de 3 millions de kilomètres carrés.
Selon le Bureau Météorologique d’Honolulu, le phénomène avait la forme d’une «brume sèche … due à une concentration de particules de sel … et d’autres impuretés telles que la fumée». Le Bureau a estimé que la brume était piégée sous une couche d’air stable connue aujourd’hui sous le nom de couche d’inversion, ce qui l’empêchait de s’élever. Toutefois, bien que le Bureau Météorologique ait pu définir à peu près la nature de la brume par l’endroit où elle se trouvait, sa cause restait un mystère.
Il s’agissait de l’époque où les Américains effectuaient des essais nucléaires atmosphériques dans les îles Marshall. On a donc pensé que la cause pouvait être une explosion atomique, mais cette hypothèse a été rapidement écartée car les compteurs Geiger n’ont détecté aucune radiation.
Le Bureau Météorologique a avancé trois autres hypothèses pour expliquer l’épaisse brume:
La première était une éruption cataclysmique (comme celle du Krakatau en 1883 ou du Katmai en 1912) quelque part sur Terre à une certaine distance, probablement au sud-ouest. Cependant, aucune éruption n’avait été signalée récemment.
Une deuxième hypothèse était qu’une méga tempête de poussière ou de sable quelque part dans le monde avait éjecté des particules fines dans l’atmosphère et qu’elles avaient été transportées jusqu’à Hawaii par des vents en altitude. Bien que la poussière des tempêtes de sable du désert de Gobi ait déjà été détectée à Hawaï, aucune tempête n’avait eu lieu à cette époque.
La troisième hypothèse était que la brume était indirectement provoquée par l’éruption en cours du Mauna Loa. Toutefois, selon les géologues sur le continent, le Mauna Loa ne pouvait pas avoir causé directement la brume car il s’agissait d’un volcan «silencieux», et pas explosif comme le Krakatau en 1883. Les géologues ont admis que l’éruption du Mauna Loa, en particulier par les entrées océaniques, avait probablement contribué à répandre la brume, mais l’éruption n’était sûrement pas la cause principale car cette brume se déplaçait en direction du Mauna Loa et pas le contraire.
De nouvelles analyses ont été effectuées sur les particules recueillies dans la brume. L’analyse des services sanitaires d’Hawaii a révélé « 500 à 600 fois la quantité normale de particules en suspension dans l’air à Honolulu ». 22% des particules étaient du sel et le reste était constitué de particules solides, légèrement acides, de couleur sombre, mais non identifiés. Les chercheurs du Pineapple Research Institute ont découvert plus de sulfate que de sel dans les particules solubles (ce qui a donné naissance au terme «smalt» pour qualifier la brume – un mélange des mots «smog» et «salt» – brouillard et sel), ce qui ouvrait l’hypothèse d’une source volcanique.
Etant donné que le Mauna Loa était la source la plus probable de la brume, le capitaine Charles K. Stidd, responsable de la 199ème station météorologique de l’Hawaii Air National Guard, a donné l’explication suivante : Comme la couche d’inversion se situait plus haut que les bouches éruptives du Mauna Loa au moment où la brume recouvrait l’archipel hawaiien, le phénomène a permis aux émissions gazeuses du Mauna Loa de stagner dans la basse atmosphère autour des îles. Le capitaine Stidd a baptisé la brume « vog« , contraction de « volcanic fog », autrement dit brouillard volcanique. Une fois que la couche d’inversion est redescendue en dessous du niveau des bouches éruptives du Mauna Loa, la brume s’est de nouveau retrouvée confinée au-dessus de la couche d’inversion et les alizés ont pu évacuer la brume des îles hawaïennes… et des esprits.
Source: USGS Hawaiian Volcano Observatory.

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On some occasions, mainly when the trade winds stop blowing, a haze produced by the gas clouds from Kilauea Volcano spreads over Hawaii Big Island and sometimes reaches the other islands of the Hawaiian archipelago. This volcanic fog has been dubbed vog since 1950. Here is how the word appeared for the first time.

On June 13th, 1950, Honolulu was suddenly blanketed by the thickest haze seen since the beginning of the 20th century. Globally, it covered an estimated area of more than 3 million square kilometres.

The Weather Bureau in Honolulu described the phenomenon as a “dry haze…due to a concentration of salt particles…and other impurities such as smoke.” The Bureau surmised that the haze was trapped beneath a stable layer of air we know today as the inversion layer, which prevented vertical movement of the haze. So, although the Weather Bureau was able to roughly characterize the nature of the haze by where it was found, its cause was still a mystery.

This was the era of atmospheric nuclear testing in the Marshall Islands, so an atomic blast was the first suspected cause. But that was quickly ruled out after Geiger counters detected no radiation.

The Weather Bureau had three remaining hypotheses for what caused the thick haze:

The first was that there had been a cataclysmic eruption (like Krakatoa in 1883 or Katmai in 1912) someplace on Earth at some distance, probably to the southwest. However, none was known in recent times.

A second hypothesis was that a giant dust storm somewhere in the world had ejected fine dust particles high into the atmosphere and they were carried to Hawaii by winds aloft. Although dust from storms in the Gobi Desert has been detected in Hawaii, no such storm was happening then.

The third hypothesis was that the haze was indirectly caused by the Mauna Loa eruption going on at the time. According to mainland geologists, Mauna Loa could not have directly caused the haze because it was a “quiet” type of volcano, not explosive, like Krakatoa in 1883. They acknowledged that the Mauna Loa eruption, specifically its ocean entries, probably contributed to the haze but was not a main component because the haze appeared to move toward, rather than from, Mauna Loa.

More testing was done on the particles collected from the haze. Hawaii Board of Health analysis showed “500 to 600 times the normal amount of suspended particles in Honolulu’s air.” 22% of the particles were salt and the rest were unidentified dark, slightly acidic solids. Pineapple Research Institute scientists found more sulfate than salt in the soluble particles (prompting the term ‘smalt’ for the haze—combining the words ‘smog’ and ‘salt’), suggesting a volcanic source.

With Mauna Loa looking more likely as the source, Captain Charles K. Stidd, commanding officer of the 199th weather station, Hawaii Air National Guard, suggested that because the inversion layer rose above the elevation of Mauna Loa’s vents during the time that haze covered the Hawaiian Islands, it may have allowed Mauna Loa emissions to remain within the lower atmosphere around the islands. Capt. Stidd called the haze “vog.” Once the inversion layer dropped below Mauna Loa’s erupting vents, the haze was again confined above the inversion layer. Trade winds then cleared it out of the Hawaiian Islands and minds.

Source: USGS Hawaiian Volcano Observatory.

Les coulées de lave émises pendant l’éruption du Mauna Loa en 1950.

(Source: USGS / HVO)

Aujourd’hui, le « vog » provient essentiellement de l’éruption sommitale du Kilauea (Photo: C. Grandpey)