Le volcanisme à la surface de Io, lune de Jupiter // Volcanisme on Io, Jupiter’s moon

drapeau-francaisEn février 2001, une éruption s’est produite sur le volcan Surt sur Io, la lune de Jupiter, et a développé une énergie estimée à 78 000 gigawatts. En comparaison, l’éruption de l’Etna en 1991-1994 a été estimée à 12 gigawatts. Au plus fort de l’éruption, observée par le télescope WM Keck II sur le Mauna Kea à Hawaï, cette puissance a presque égalé la celle combinée de tous les volcans actifs de Io.
L’éruption de Surt semble avoir couvert une superficie de 1900 kilomètres carrés, plus grande que toute la ville de Londres. L’énergie enregistrée indique qu’il s’agissait d’une violente éruption, avec des très hautes températures. Les éruptions qui produisent ce type de signature thermique présentent des fontaines de lave de plusieurs kilomètres de hauteur, avec de vastes coulées de lave à la surface.
Le volcanisme de Io a été observé pendant les huit dernières années par la sonde Galileo et maintenant, avec l’avènement de nouveaux systèmes optiques, il est contrôlé par les astronomes en poste dans les observatoires Keck et Gemini à Hawaii.
A cause d’une résonance orbitale avec deux de ses lunes voisines, Europe et Ganymède, Io est soumise à une pression permanente. Le frottement qui en résulte chauffe l’intérieur de la lune suffisamment pour créer un océan de magma à seulement 50 kilomètres sous sa surface. Il est probable que cette asthénosphère partiellement fondue fournit la source de lave basaltique qui alimente les éruptions de centaines de volcans à la surface de Io.
L’activité volcanique de Io a été suivie au cours des 35 dernières années par des observatoires terrestres, le télescope spatial Hubble, et plusieurs sondes qui ont visité Jupiter au fil des ans. Malheureusement, le dernier véhicule spatial à avoir visité le système de Jupiter était la sonde New Horizons il y a sept ans ; le prochain sera le Jupiter Icy Moon Explorer (JUICE) lancé par l’Agence Spatiale Européenne, qui n’arrivera pas à destination avant 2030.
Beaucoup des volcans de Io sont permanents, ce qui signifie qu’ils maintiennent des niveaux et des styles d’activité relativement constants pendant des années, voire des décennies. Parmi eux figurent Pele, un lac de lave dont la croûte mince est régulièrement brassée par les gaz, et Prométhée, un champ de lave qui chauffe le dioxyde de soufre à l’état de glace qui se trouve en dessous pour produire un panache de gaz et de poussière de 100 kilomètres de hauteur.
et en forme de parapluie.
Beaucoup de lacs et champs de lave d’Io (certains atteignent 300 kilomètres de longueur) sont permanents, mais ils peuvent montrer des fluctuations significatives d’activité. A côté de cela, certains volcans peuvent rester au repos pendant des années avant de connaître des éruptions soudaines et brutales. Ces éruptions peuvent démarrer à partir de fractures dans la croûte de Io et générer des fontaines de lave jaillissant jusqu’à un kilomètre dans l’espace avant de retomber sur le sol et produire de gigantesques coulées de lave. Des observations récentes ont révélé trois éruptions de ce type dans un intervalle de deux semaines en août 2013 à Rarog Patera, Heno Patera, et un volcan sans nom situé à 350 kilomètres à l’ouest de Isum Patera.
Source: The Daily Galaxy.

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drapeau-anglaisIn February 2001 an eruption from the Surt volcano on Io, Jupiter’s moon, occurred with an estimated output of 78,000 Gigawatts. By comparison, the 1991-94 eruption of Mt Etna in Sicily was estimated at 12 Gigawatts. During its peak, observed by the WM Keck II Telescope on Hawaii Mauna Kea, its output almost matched the eruptive power of all of Io’s active volcanoes combined.

The Surt eruption appears to cover an area of 1,900 square kilometres, which is larger than the entire city of London. The observed energy indicates the presence of a vigorous, high-temperature volcanic eruption. The kind of eruption to produce this thermal signature has incandescent fire fountains of molten lava which are kilometres high, accompanied by extensive lava flows on the surface.

Io’s volcanism has been monitored for the last eight years by the Galileo spacecraft and now, with the advent of adaptive optics systems, by Earth-bound astronomers such as those at the Keck and Gemini Observatories.

Thanks to an orbital resonance with two of its neighboring moons, Europa and Ganymede, Io is continuously squeezed. The resulting friction heats Io’s interior enough to create a mushy magma ocean only 50 kilometres beneath its surface. It is likely that this partially molten asthenosphere provides the source for basaltic silicate lava that erupts at hundreds of volcanoes across Io’s surface.

This volcanic activity has been monitored over the last 35 years by ground-based observatories, the Hubble Space Telescope, and several spacecraft that have visited Jupiter over the years. Unfortunately, the most recent spacecraft to visit the Jupiter system was New Horizons seven years ago and the next spacecraft to visit the system, the European Space Agency’s Jupiter Icy Moon Explorer (JUICE), will not arrive until 2030.

Many of Io’s volcanoes are persistent, meaning they maintain relatively consistent levels and styles of activity for years or even decades. Examples include Pele, a lava lake whose thin crust is regularly broken up by churning from below, and Prometheus, a lava flow field that heats up the sulfur dioxide frost below it to produce an umbrella-shaped plume of gas and dust 100 kilometres tall.

Many of Io’s lava lakes and lava flow fields (some reaching 300 kilometres in length) are persistent, but can show significant fluctuations in activity. However, some volcanoes are much less regular in their volcanic activity, remaining quiescent for years before experiencing “outburst” eruptions. These outbursts can begin suddenly, starting at fissures in Io’s crust, and generate fire fountains that can jet lava up to a kilometre into space before falling back to the ground to produce extensive lava flows. Recent observations revealed three outburst eruptions over the course of two weeks in August 2013 at Rarog Patera, Heno Patera, and an unnamed volcano 350 kilometres west of Isum Patera (201308C).

Source: The Daily Galaxy.

Io

Eruption à la surface de Io le 25 avril 2006, vue par la sonde Galileo de la NASA. Le panache a une hauteur d’environ 140 km. (Crédit photo: NASA)

Activité éruptive intense sur le Fuego (Guatemala) // Intense eruptive activity on Fuego volcano (Guatemala)

drapeau-francaisL’activité est de nouveau intense sur le Fuego avec plusieurs épisodes éruptifs au cours des derniers jours.
Le 28 juillet, une forte activité explosive a été observée, avec transition vers une activité strombolienne et le début du 12ème épisode éruptif en 2016. Les explosions ont généré des panaches de cendre qui sont montés à 1 km et ont provoqué des ondes de choc détectées autour du volcan. Une coulée pyroclastique est descendue dans la ravine Las Lajas et des retombées de cendre ont été observées à Sangre de Cristo (8 km à l’OSO) et San Pedro Yepocapa (8 km au N).
Entre le 28 et le 29 juillet, la lave a jailli jusqu’à 500 m au-dessus du cratère et des coulées de lave ont parcouru 3 km dans les ravines Santa Teresa et Las Lajas. Des écoulements pyroclastiques ont continué d’être observés. Les panaches de cendre sont montés jusqu’à 1,7 km au-dessus du sommet du Fuego.
L’activité a diminué dans l’après-midi du 29 juillet, avec des panaches de cendre qui atteignaient encore une hauteur de 800 mètres.

Le 30 juillet, 3-5 explosions étaient détectées chaque heure, avec des panaches de cendre de 550-850 mètres de hauteur.

Des matériaux incandescents jaillissaient encore à 150 mètres au-dessus du cratère. Les coulées de lave sont restées incandescence jusqu’à 1,8 km de longueur dans les ravines mentionnées ci-dessus. Des retombées de cendre ont été observées dans plusieurs localités.
L’épisode d’activité intense a pris fin à 1h30 le 30 juillet.
Source: INSIVUMEH.

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drapeau-anglaisActivity at Fuego is intense again with several eruptive episodes in the past days.

On July 28th, intense explosive activity was observed, shifting to strombolian activity and the beginning of the 12th eruptive episode at Fuego in 2016. Explosions produced ash plumes that rose 1 km and caused shock waves detected in nearby areas. Pyroclastic flow descended the Las Lajas drainage, and ashfall was reported in Sangre de Cristo (8 km WSW) and San Pedro Yepocapa (8 km N).

Between July 28th and 29th, lava was ejected 500 m above the crater and lava flows travelled 3 km down the Santa Teresa and Las Lajas drainages. Pyroclastic flows continued to be observed. Ash plumes rose 1.7 km above the summit of Fuego.

Activity declined in the afternoon of July 29th with ash plumes rising 800 metres.

On July 30th, there were 3-5 explosions detected per hour, generating ash plumes that rose 550-850 metres. Incandescent material was ejected as high as 150 metres above the crater. Lava flows remained incandescent as far as 1.8 km in the drainages. Ashfall was observed in several municipalities.

The episode of intense activity ended at 01:30 on July 30th.

Source: INSIVUMEH.

Sinabung (Indonésie): L’éruption reste intense // Eruption is still intense

drapeau francaisLa presse a tendance à parler du Sinabung uniquement quand le volcan tue des personnes. Il ne faudrait pourtant pas croire que le volcan s’est calmé car l’éruption continue de manière très intense. Les panaches de cendre montent le plus souvent jusqu’à jusqu’à 4 ou 5 km d’altitude. Dimanche dernier, la cendre a recouvert Medan, la capitale du Nord de Sumatra, avec une mauvaise visibilité pour les conducteurs et les piétons. Ce même jour, trois éruptions, 10 glissements de terrain, 10 séismes basse fréquence et deux événements hybrides ont également été enregistrés. La lave est incandescente sur 1 km sur les flancs SE et E du volcan, et plusieurs coulées pyroclastiques ont été observées. La population locale et les touristes sont priés de ne pas pénétrer dans un rayon de trois kilomètres autour du cratère. Il est prévu d’évacuer les personnes vivant à proximité du volcan. 2592 familles ont déjà été réinstallées dans des zones plus sûres, tandis que 1682 autres vivant dans quatre villages ont été relogées dans des abris temporaires, en attendant une réinstallation définitive. Le niveau d’alerte reste à 4, le maximum.

Source : Global Volcanism Network.

En cliquant sur ce lien, vous verrez une galerie d’images montrant l’éruption du Sinabung et les conséquences pour la population :

http://www.telegraph.co.uk/news/picturegalleries/worldnews/10551746/Volcano-Mount-Sinabung-in-Sumatra-Indonesia-erupts-spewing-lava-and-ash.html?frame=2781675

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drapeau anglaisThe eruption of Mt Sinabung continues at very high level. The ash plumes usually rise up to 4-5 km a.s.l. Last Sunday, ash covered Medan, the North Sumatran capital, with low visibility for both drivers and pedestrians. On that same day, three eruptions, 10 landslides, 10 low-frequency earthquakes and two hybrid earthquakes were also recorded. Lava is incandescent as far as 1 km down the SE and E flanks, and multiple avalanches are detected. Residents and visitors are advised not to go within a three-kilometre radius of the crater. There are plans to evacuate people living in close proximity of the volcano. 2,592 households have already been resettled in safer areas, while another 1,682 families from four villages are living in temporary shelters, waiting for relocation   The alert level remains at 4, the maximum.

Source : Global Volcanism Network.

By clicking on this link, you will see a photo gallery of the eruption and its consequences for the population:

http://www.telegraph.co.uk/news/picturegalleries/worldnews/10551746/Volcano-Mount-Sinabung-in-Sumatra-Indonesia-erupts-spewing-lava-and-ash.html?frame=2781675

Sinabung  2 blog

Crédit photo: J.P. Vauzelle.

La gravité sur le Kilauea // Gravity on Kilauea volcano

drapeau francaisUn récent article publié par l’Observatoire des Volcan d’Hawaii (le HVO) montre l’évolution de la gravité sur le Kilauea.
On considère trop souvent la gravité comme une constante, une force qui s’exerce également, en tous points, mais ce n’est pas tout à fait vrai. En fait, la force exercée par la gravité dépend de la masse sous nos pieds et de notre distance par rapport à cette masse. S’il y a quelque chose de très dense dans le sous-sol, comme une chambre magmatique solidifiée, la gravité sera un peu plus forte dans cette zone. A l’inverse, plus on est éloigné du centre de la Terre, plus faible est la gravité. Par exemple, je pèse un peu moins (quelques centaines de grammes) au sommet du Mauna Loa (4169 m) qu’au niveau de la mer à Hilo!
La gravité peut également varier au fil du temps. Au fur et à mesure que le magma s’accumule dans les profondeurs, il pousse le sol vers le haut, ce qui provoque une diminution de la gravité. Ce changement est toutefois contrebalancé par la nouvelle masse de magma dans le sous-sol qui provoque une hausse de la gravité.
Des mesures de variations de la gravité sont effectuées sur le Kilauea depuis les années 1970. Ces études ont révélé un fait remarquable : il existe des espaces vides – probablement un réseau de fissures interconnectées plutôt qu’un seul grand gouffre – sous la surface du volcan. L’accumulation de magma dans ces vides provoque une augmentation de la gravité en raison de l’ajout de masse, mais cela n’entraîne guère de soulèvement de la surface en parallèle.
Au cours des dernières années, les variations de gravité ont été mesurées par des instruments installés en trois endroits sur le Kilauea. Ces mesures continues ont révélé des choses surprenantes sur le lac de lave au sommet du volcan.
En mars 2011, le lac dans le cratère de l’Halema’uma’u s’est vidangé suite à l’éruption fissurale de Kamoamoa sur l’East Rift Zone. La chute du  niveau du lac de lave a provoqué une diminution importante de la gravité mesurée par un instrument sur la lèvre de l’Halema’uma’u. Une caméra thermique à proximité a également suivi la baisse de niveau du lac, ce qui a permis de calculer le volume de lave évacué. Connaissant la masse et le volume, les scientifiques du HVO ont pu déterminer la densité de la lave.
La densité des roches basaltiques qui composent la majeure partie de l’île d’Hawaï est d’environ 2,5 fois la densité de l’eau. Les scientifiques du HVO pensaient que la lave du lac dans l’Halema’uma’u serait légèrement moins dense que la roche environnante, étant donné les gaz qu’elle contient. En fait, les données gravimétriques et celles de la caméra thermique au moment de la vidange du lac en mars 2011 ont révélé que la lave qui occupe la partie supérieure de ce dernier, sur une épaisseur d’environ 200 mètres, avait une densité inférieure à celle de l’eau ! Il semblerait que la partie supérieure du lac soit constituée essentiellement d’écume en raison de la grande quantité de gaz dans la lave.
La station gravimétrique installée près du cratère de l’Halema’uma’u enregistre les variations de gravité depuis 2011, en prenant en compte les nombreux cycles de hausse et de baisse du niveau du lac de lave. Ces données démontrent que la densité de la lave reste faible, à peu près égale à celle de l’eau. Des changements brusques de gravité ont également été observés à plusieurs reprises depuis 2011 ; ils indiquaient l’arrivée de nouveau magma près du sommet. Ces données gravimétriques fournissent donc des informations importantes, non seulement sur les caractéristiques du lac de lave, mais aussi sur les mouvements du magma en profondeur.

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drapeau anglaisA recent article released by the Hawaiian Volcano Observatory (HVO) shows the changes in gravity over Kilauea volcano.

Gravity is often seen as a constant, a force that pulls on everyone equally, everywhere. But this is not quite true. In fact, the force of gravity depends on the mass beneath our feet, and our distance from that mass. If there is something very dense beneath the ground, like a solidified magma chamber, gravity is a bit stronger in that area. Conversely, the farther we are from the Earth’s center, the weaker gravity is. For example, I weigh slightly less (by a small fraction of a pound) at the 4169-m summit of Mauna Loa than at sea level in Hilo!

Gravity can also change over time. As magma accumulates beneath the ground, it pushes the ground upward, causing gravity to decrease. This change is counterbalanced, however, by the new mass of magma beneath the ground, which causes gravity to increase.

Measurements of gravity change have been conducted at Kilauea since the 1970s. A noteworthy result of these studies is the recognition that there are void spaces – probably a network of interconnected cracks rather than a single large cavern – beneath the volcano’s surface. Magma accumulation in these voids causes a gravity increase due to the addition of mass, but there is little associated surface uplift.

In the past several years, gravity changes have been measured by continuously recording instruments installed at three locations on Kilauea. These measurements have revealed surprising insights about Kilauea’s summit lava lake.

In March 2011, the summit lava lake within Halema’uma’u Crater drained due to the onset of the Kamoamoa fissure eruption on the East Rift Zone. The dropping lava lake level was associated with a major decrease in gravity measured by an instrument on the rim of Halema’uma’u. A nearby thermal camera also tracked the lowering lava lake level, making it possible to calculate the volume of lava that drained from the lake. Knowing the mass and volume, HVO scientists can determine the density of lava.

The density of the basaltic rocks that make up most of the Island of Hawaii is about 2.5 times the density of water. HVO scientists expected Kilauea’s summit lava lake to be slightly less dense than the rock, given the gases contained in the lava, but not by much. The gravity and thermal camera data from the draining of the lava lake in March 2011, however, revealed that the upper 200 metres or so of the lake has a density less than that of water. Apparently, the upper part of the lava lake is frothier than expected due to the large amount of gas in the lava.

The Kilauea summit vent gravity station has recorded changes over several years since 2011, through many cycles of lava lake level rise and fall. These data clearly demonstrate that the lava lake density has remained low, roughly equal to that of water. Abrupt changes in gravity have also occurred a few times since 2011, signaling the arrival of fresh batches of magma near the summit. These gravity data, therefore, provide important information, not just about lava lake characteristics, but also about subsurface magma movement.

Halemau-fevrier

Bouche active dans le cratère de l’Halema’uma’u (Photo: C. Grandpey)