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Des volcans actifs sur la Lune au temps des dinosaures ! // Active volcanoes on the Moon when dinosaurs roamed Earth !

Une nouvelle étude intitulée « Des échantillons indiquent un volcanisme sur la Lune il y a 120 millions d’années », publiée le 5 septembre 2024 dans la revue Science, nous informe que la Lune avait des volcans actifs il y a à peine 120 millions d’années, époque où les dinosaures étaient encore présents sur Terre. L’étude s’appuie sur de minuscules billes de verre, pas plus grosses qu’une tête d’épingle, récoltées à la surface de la Lune, et qui montrent qu’un volcanisme actif était présent jusqu’à relativement récemment. Les billes de verre ont été prélevées par Chang’e 5, une mission chinoise qui a rapporté des échantillons de Lune en 2020. Ce sont les premières roches lunaires ramenées sur Terre depuis celles collectées par les astronautes des missions Apollo de la NASA et par les vaisseaux spatiaux de l’Union soviétique dans les années 1970. En juin 2024, la Chine a récolté des échantillons sur la face cachée de la Lune.
Les chercheurs ont examiné plus de 3 000 minuscules billes de verre présentes dans l’échantillon lunaire, et se sont attardés sur leur composition chimique et leur texture physique. Des perles de verre peuvent se former sur la Lune lorsque des gouttelettes de lave refroidissent après une éruption volcanique ou lors de l’impact d’une météorite. Les scientifiques ont découvert que trois de ces billes de verre provenaient de toute évidence d’un volcan. La datation a montré qu’elles avaient environ 123 millions d’années. Il s’agit de l’activité volcanique la plus récente confirmée sur la Lune jusqu’à présent. Une analyse antérieure des échantillons de roche de la mission Chang’e 5 avait indiqué que les volcans s’étaient éteints il y a 2 milliards d’années. Les estimations précédentes remontaient à 4 milliards d’années. Des images du Lunar Reconnaissance Orbiter de la NASA en 2014 avaient, elles aussi, révélé une activité volcanique plus récente.
Les billes de verre contiennent une grande quantité d’éléments connus sous le nom de KREEP*, qui peuvent produire un effet de réchauffement. Les scientifiques pensent que cet effet de réchauffement aurait pu faire fondre les roches du manteau lunaire, avant qu’elles remontent à la surface.
Les matériaux lunaires rapportés par les missions américaines et soviétiques avaient déjà laissé supposer qu’il y avait eu une activité volcanique sur la Lune jusqu’à il y a environ trois milliards d’années. Mais la nouvelle étude montre qu’une telle activité s’est produite également beaucoup plus récemment. Elle révèle aussi que des petits corps célestes comme la Lune peuvent rester actifs jusqu’à un stade très avancé de leur développement. L’étude pourrait permettre de comprendre combien de temps les petites planètes et les lunes – y compris la nôtre – peuvent rester volcaniquement actives. Elle pourrait également aider les scientifiques à mieux comprendre les mécanismes de développement de l’intérieur profond de la Lune.
Source : Presse scientifique.

*KREEP : acronyme construit à partir des lettres K (le symbole atomique pour le potassium), REE (Rare Earth Element – Terres rares) et P (pour le phosphore). C’est une composante géochimique de certaines brèches d’impact lunaires et roches basaltiques. Sa caractéristique la plus importante est une concentration accrue en éléments dits « incompatibles » (qui se concentrent en phase liquide pendant la cristallisation du magma) et d’autres produisant de la chaleur comme l’uranium, le thorium et le potassium. (Source : Wikipedia)

Quand la lune s’éclipse… (Photo: C. Grandpey)

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A new research entitled ‘Returned samples indicate volcanism on the Moon 120 million years ago’, published on Seprember 5th, 2024 in the journal Science informs us that the Moon had active volcanoes as recently as 120 million years ago, when dinosaurs still roamed Earth. The research was based on tiny glass beads found on the lunar surface, which suggest that active volcanism was present on the Moon until relatively recently. The beads were found by Chang’e 5, a Chinese mission that brought back piece of the Moon in 2020. The Chang’e 5 samples were the first moon rocks brought to Earth since those collected by NASA’s Apollo astronauts and by Soviet Union spacecraft in the 1970s. In June 2024, China returned samples from the far side of the moon.

Researchers looked through those more than 3,000 tiny glass beads, smaller than a pinhead, that were present in that lunar sample, examining their chemical make-up and physical texture. Glass beads can form on the moon when molten droplets cool after a volcanic eruption or meteorite impact. The scientists found that three of them were seemingly from a volcano. Dating showed that they were around 123 million years old. That is the youngest volcanic activity to be confirmed on the Moon so far. An earlier analysis of the rock samples from the Chang’e 5 mission had suggested volcanoes petered out 2 billion years ago. Previous estimates stretched back to 4 billion years ago. Images from NASA’s Lunar Reconnaissance Orbiter in 2014 had also suggested more recent volcanic activity.

The beads had a high amount of elements known as KREEP*, which can produce a heating effect. Scientists suggested that heating could have melted rocks in the Moon’s mantle, which in turn would have spewed out onto the surface.

Lunar material that was brought back by the US and Soviet missions to the Moon had already suggested that there was volcanic activity on the Moon until around three billion years ago. But the new study suggests that activity was also happening much more recently. It suggests that small bodies such as the Moon could stay active until a very late stage in their development. It may help understand how long small planets and moons — including our own — can stay volcanically active. It also helps scientists better understand the models of how the deep interior of the Moon may have developed.

Source : Scientific news media.

*KREEP : an acronym built from the letters K (the atomic symbol for potassium), REE (rare-earth elements) and P (for phosphorus). It is a geochemical component of some lunar impact breccia and basaltic rocks. Its most significant feature is somewhat enhanced concentration of a majority of so-called « incompatible » elements (those that are concentrated in the liquid phase during magma crystallization) and heat-producing elements, namely radioactive uranium, thorium, and potassium. (Source : Wikipedia)

Le réchauffement climatique allonge les jours // Global warming is making days longer

Dans une note publiée le 14 mai 2024, j’écrivais que la rotation de la Terre semble ralentir. Cela est dû à l’intensification de la fonte des glaces au Groenland et en Antarctique, qui diminue la vitesse angulaire de la Terre. En effet, l’eau des pôles est redistribuée dans les océans,ce qui modifie le moment d’inertie de notre planète.

Une nouvelle étude publiée le 16 juillet 2024 dans les Actes de la National Academy of Sciences confirme cette situation, ajoutant que « l’impact du réchauffement climatique d’origine humaine est si important qu’il perturbe la notion de temps.» La fonte des glaces polaires causée par la hausse des températures modifie la vitesse de rotation de la Terre et augmente la durée de chaque journée, une tendance qui devrait s’accélérer au cours de ce siècle car le réchauffement de la planète ne ralentit pas. Le changement est minime – quelques millisecondes par jour – mais dans notre monde de haute technologie et hyperconnecté, cela a un impact important sur les systèmes informatiques sur lesquels nous nous appuyons, y compris le GPS.
Le nombre d’heures, de minutes et de secondes que compte chaque journée sur Terre est dicté par la vitesse de rotation de notre planète, qui est influencée par un ensemble complexe de facteurs. Il s’agit notamment des processus dans le noyau fluide de la Terre, de l’impact de la fonte d’immenses glaciers après la dernière période glaciaire, ainsi que de la fonte des glaces polaires due au réchauffement climatique.
Depuis des millénaires, la Lune joue un rôle majeur, augmentant la durée d’une journée de quelques millisecondes par siècle. En effet, la Lune exerce une attraction sur la Terre, ce qui provoque le gonflement des océans et ralentit progressivement la rotation de la Terre.
Les scientifiques ont déjà établi des liens entre la fonte des glaces polaires et des journées plus longues, mais la nouvelle étude montre que le réchauffement climatique a une plus grande influence sur le temps que l’ont montré des études récentes. Tout se passe comme suit : à mesure que nous réchauffons la planète, les glaciers et les calottes glaciaires fondent et l’eau de fonte s’écoule des pôles vers l’équateur. Cela modifie la forme de la planète, l’aplatissant aux pôles et la rendant plus bombée en son milieu, ce qui ralentit sa rotation. Le processus est souvent comparé à un patineur sur glace. Lorsqu’il ramène ses bras vers son corps, il tourne plus vite. Mais s’il les écarte, sa rotation ralentit.
L’équipe qui a réalisé la dernière étude, composée de scientifiques internationaux, a pris en compte une période de 200 ans, entre 1900 et 2100. Les chercheurs ont utilisé des données d’observation et des modèles climatiques pour comprendre comment le réchauffement climatique a affecté la durée des journées dans le passé et comment cela a pu se prolonger par la suite. Ils ont constaté que l’impact du réchauffement climatique sur la durée de la journée a considérablement augmenté.
L’élévation du niveau de la mer a fait varier la durée d’une journée entre 0,3 et 1 milliseconde au 20ème siècle. Au cours des deux dernières décennies, l’augmentation de la durée de la journée est passée à 1,33 millisecondes par siècle, « une hausse nettement plus significative qu’à n’importe quel moment du 20ème siècle ».
Si le réchauffement des océans et l’accélération de la fonte des glaces au Groenland et en Antarctique se poursuivent, cette augmentation de la durée de la journée va s’accélérer. Si le monde ne parvient pas à maîtriser les émissions de gaz à effet de serre, le réchauffement climatique pourrait augmenter la durée d’une journée de 2,62 millisecondes d’ici la fin du siècle, dépassant ainsi l’ impact naturel de la Lune.
Quelques millisecondes supplémentaires par jour sont imperceptibles pour les humains, mais cela a un impact sur la technologie. Des mesures précises du temps sont essentielles pour le GPS, ainsi que pour d’autres systèmes de communication et de navigation. Ils utilisent un temps atomique très précis, basé sur la fréquence de certains atomes.
Source  : CNN via Yahoo Actualités.

La fonte des glaces polaires a un impact significatif sur la vitesse de rotation de la Terre (Photo : C. Grandpey)

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In a post published on May 14th, 2024, I indicated that Earth’s rotation appears to be slowing down. This is due to the increased melting of ice in Greenland and Antarctica which is decreasing the Earth’s angular velocity. This is because water from the poles is being redistributed throughout the oceans, thereby changing our planet’s moment of inertia.

A new research published on July 16th, 2024 in the Proceedings of the National Academy of Sciences confirms this situation, adding that « the impacts of human-caused global warming are so overwhelming they are actually messing with time. » Polar ice melt caused by global warming is changing the speed of Earth’s rotation and increasing the length of each day, in a trend set to accelerate over this century as humans continue to warm our planet. The changes are small — a matter of milliseconds a day — but in our high-tech, hyperconnected world have an important impact on computing systems we have come to rely on, including GPS.

The number of hours, minutes and seconds making up each day on Earth are dictated by the speed of the Earth’s rotation, which is influenced by a complex knot of factors. These include processes in the planet’s fluid core, the ongoing impact of the melting of huge glaciers after the last ice age, as well as melting polar ice due to global warming.

For millennia, the impact of the moon has dominated, increasing the length of a day by a few milliseconds per century. The moon exerts a pull on Earth causing the oceans to bulge towards it, gradually slowing Earth’s rotation.

Scientists have previously made connections between polar ice melt and longer days, but the new research suggests global warming is a bigger influence on time than recent studies have shown. It works like this: As humans warm the world, glaciers and ice sheets are melting, and that meltwater is flowing from the poles toward the equator. This changes the planet’s shape, flattening it at the poles and making it bulge more in the middle, slowing its rotation. The process is often compared to a spinning ice skater. When the skater pulls their arms in towards their body, they spin faster. But if they move their arms outwards, away from their body, their spin slows.

The team of international scientists who made the study looked at a 200-year period, between 1900 and 2100, using observational data and climate models to understand how global warming has affected day length in the past and to project its role in future. They found the impact of global warming on day length has increased significantly.

Sea level rise caused the length of a day to vary between 0.3 and 1 milliseconds in the 20th century. Over the past two decades, however, the scientists calculated an increase in day length of 1.33 milliseconds per century, “significantly higher than at any time in the 20th century.”

If the warming of the oceans and the acceleration of ice loss in Greenland and Antarctica continue, the rate of change is set to soar. If the world is unable to rein in emissions, global warming could increase the length of a day by 2.62 milliseconds by the end of the century, overtaking the natural impacts of the moon.

A few milliseconds of additional time a day may be imperceptible to humans but it has an impact on technology. Precise timekeeping is vital for GPS, as well as other communication and navigation systems. These use highly precise atomic time, based on the frequency of certain atoms.

Source : CNN via Yahoo News.

Rencontre rapprochée avec Io, la lune de Jupiter // Close encounter with Io, Jupiter’s moon

Le samedi 30 décembre 2023, la sonde spatiale Juno de la NASA effectuera le survol le plus proche de la lune de Jupiter, Io, jamais réalisé depuis plus de 20 ans. Passant à environ 1 500 kilomètres au-dessus de la surface volcanique de Io, le vaisseau spatial et sa batterie d’instruments devraient permettre de générer une foule de données.
En combinant les données collectées lors de ce survol avec des observations précédentes, l’équipe scientifique en charge de Juno étudiera l’évolution de l’activité volcanique sur Io. Les chercheurs pourront analyser la fréquence des éruptions, le comportement des coulées de lave et dans quelle mesure l’activité d’Io est liée au flux de particules chargées dans la magnétosphère de Jupiter.
Un deuxième survol ultra-rapproché d’Io est prévu le 3 février 2024. Juno se retrouvera à nouveau à environ 1 500 kilomètres de la surface de la lune de Jupiter.
Jusqu’à présent, Juno a observé l’activité volcanique d’Io à des distances allant d’environ 11 000 à plus de 100 000 kilomètres et a fourni les premières vues des pôles nord et sud de la lune. Le vaisseau spatial a également effectué des survols rapprochés de Ganymède et Europe, les lunes glacées de Jupiter.
Avec les deux survols rapprochés de décembre et février, Juno étudiera la source de l’intense activité volcanique de Io, cherchera à savoir si un océan de magma existe sous sa croûte et étudiera l’impact des forces de marée de Jupiter, qui affectent sans relâche la lune.
Source : NASA.

Source: NASA

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NASA’s Juno spacecraft will on Saturday, December 30th, 2023 make the closest flyby of Jupiter’s moon Io that any spacecraft has made in over 20 years. Coming within roughly 1,500 kilometers from the surface of the most volcanic world in our solar system, the pass is expected to allow Juno instruments to generate a firehose of data.

By combining data from this flyby with previous observations, the Juno science team is studying how Io’s volcanoes vary. The researchers are looking for how often they erupt, how the shape of the lava flow changes, and how Io’s activity is connected to the flow of charged particles in Jupiter’s magnetosphere.

A second ultra-close flyby of Io is scheduled for February 3rd, 2024, in which Juno will again come within about 1,500 kilometers of the surface.

The spacecraft has been monitoring Io’s volcanic activity from distances ranging from about 11,000 to over 100,000 kilometers, and has provided the first views of the moon’s north and south poles. The spacecraft has also performed close flybys of Jupiter’s icy moons Ganymede and Europa.

With the two close flybys in December and February, Juno will investigate the source of Io’s massive volcanic activity, whether a magma ocean exists underneath its crust, and the importance of tidal forces from Jupiter, which are relentlessly affecting the moon.

Source : NASA.

Source: NASA

Les volcans sur la Lune

Le Hors Série d’octobre-novembre du National Geographic consacré à la Lune nous apporte des informations intéressantes sur notre voisine. Tous les cratères visibles à la surface de la Lune attestent de son passé volcanique. Les images rapportées par les astronautes et celles fournies par les sondes lunaires nous montrent des coulées lave baptisées « mers », des dômes et des chenaux de lave longs de plusieurs kilomètres.

 

Mers et cratères sur la face visible de la Lune (Source : Peter Freiman / Wikipedia)

Il y a également des IMP – Irregular Mare Patches (Taches irrégulières de mers) – qui font référence à des dépôts de lave. On pense que ces IMP pourraient être la preuve d’un volcanisme plus récent qu’on ne le pensait. Il se pourrait qu’il remonte à une centaine de millions d’années, ce qui est peu à l’échelle astronomique. Si c’était vrai, cela bouleverserait nos connaissances de la Lune que l’on considère comme un astre froid et volcaniquement inactif depuis un milliard d’années.

 

IMP à la surface de la Lune (Source : NASA)

C’est au moment de sa naissance, lorsque notre satellite s’est refroidi, que la lave aurait émergé de fissures à sa surface. La lave aurait ensuite rempli des bassins d’impact formés par des collisions lorsque la surface de la Lune a été bombardée de météorites. La lave s’est ensuite solidifiée, formant les ‘mers’ que nous connaissons aujourd’hui. Ces volcans n’étaient pas gigantesques mais la faible gravité lunaire a permis à la lave de couvrir de longues distances. Les échantillons de basalte rapportés par les astronautes confirment cette période volcanique sur la Lune. Ils montrent des variations dans leur âge ; la plupart datent de 3-3,9 milliards d’années, ce qui laisse supposer que c’est à cette époque que le volcanisme a été le plus actif.

 

Coulée de lave refroidie dans la Mer des Pluies (Mare Imbrium) [Source : NASA]

A la surface de la Lune, les scientifiques ont également découvert des cavités dont la taille varie de 5 mètres à un kilomètre. Elles correspondraient à l’effondrement de la voûte de tunnels de lave, comme on en rencontre sur le Kilauea à Hawaii ou le Piton de la Fournaise (Ile de la Réunion). Ces cavités pourraient servir d’abris à de futures missions lunaires ; elles protégeraient les astronautes des radiations spatiales nocives et des micrométéorites.

Tunnel de lave à la Réunion (Photo: C. Grandpey)

Ces cavités me font inévitablement penser à la visite de la Lune par Tintin, Milou et leurs amis, et à l’épisode où Tintin et son chien pénètrent dans l’une de ces grottes et font une longue chute après avoir glissé sur une étendue de glace. Hergé n’était peut-être pas loin de la vérité….

 

Extrait de l’album « On a marché sur la Lune »