Étiquette : NASA

Abondance de lacs de lave à la surface de Io // Plenty of lava lakes on Io’s surface

Dans une note publiée le 23 avril 2024, j’expliquais qu’une nouvelle animation réalisée avec les données fournies par la sonde spatiale Juno de la NASA révélait un énorme lac de lave à la surface de Io, la lune de Jupiter.
Aujourd’hui, la NASA nous apprend que ne n’est pas un, mais de nombreux lacs de lave qui ont été découverts par la mission Juno à la surface de la lune jovienne. À l’aide du Jovian Infrared Auroral Mapper (JIRAM), mis au point par l’Agence spatiale italienne et initialement prévu pour percer les épais nuages qui entourent Jupiter, la sonde Juno a capturé des images infrarouges de ces lacs de lave disséminés à la surface de Io. On peut voir des anneaux de lave à très haute température entourant une croûte plus froide. Sur les images, les anneaux montrent une belle couleur blanche avec une signature thermique comprise entre 232 et 732 degrés Celsius. La température du reste du lac est beaucoup moins élevée, avec environ moins 43 degrés Celsius.

 Image infrarouge de Chors Patera, l’un des lacs de lave sur IO(Source : NASA)

Grâce aux dernières données fournies par Juno, les scientifiques ont aujourd’hui une meilleure idée du type de volcanisme le plus fréquent sur Io, à savoir d’énormes lacs de lave où le magma monte et descend, La croûte du lac vient se briser contre les parois du lac, formant un anneau de lave typique, comme ceux que l’on rencontre sur les lacs de lave à Hawaii.
L’hypothèse principale est qu’il se produit des remontées de magma dans ces lacs de lave, provoquant des variations de leur niveau. Lorsque la croûte touche les parois du lac, qui peuvent atteindre des centaines de mètres de hauteur, le contact la fait se briser, faisant ressortir la lave en bordure du lac.
Une autre hypothèse suggère que le magma jaillit au milieu du lac, repoussant la croûte vers l’extérieur jusqu’à ce qu’elle s’enfonce en bordure du lac, ce qui fait réapparaître la lave et forme ces anneaux.
Les chercheurs ont encore beaucoup à étudier sur Io, notamment en ce qui concerne l’imagerie infrarouge fournie par la sonde Juno. En combinant ces nouveaux résultats avec ceux visant à étudier et cartographier les volcans des pôles nord et sud d’Io, encore jamais vus, le JIRAM s’avère être l’un des outils les plus précieux pour comprendre le comportement de cet univers.
Source : space.com.

La sonde spatiale Juno de la NASA a photographié des panaches volcaniques à la surface de la lune de Jupiter (Source : NASA)

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In a post published on April 23rd, 2024, I explained that a new animation performed with NASA Juno spacecraft data revealed an enormous lava lake on the surface of Jupiter’s moon Io.

Today, NASA informs us that the Juno mission’s latest discovery is that the Jovian moon does not harbour a single lava lake but is covered with plenty of them. Using its Jovian Infrared Auroral Mapper (JIRAM) instrument, a project by the Italian Space Agency originally used to peer beneath Jupiter’s thick clouds, Juno has captured infrared images of these lakes peppered across Io’s surface. They show hot rings of lava surrounding a cooler crust. In the images, the rings are bright white with a thermal signature between 232 and 732 degrees Celsius. The rest of the lake is much cooler, measuring at some minus 43 degrees Celsius.

Through the latest data provided by Juno, scientists now have an idea of what is the most frequent type of volcanism on Io: enormous lakes of lava where magma goes up and down, The lava crust is forced to break against the walls of the lake, forming the typical lava ring seen in Hawaiian lava lakes.

The leading hypothesis is that magma undergoes upwelling in these lava lakes, causing the lakes to rise and fall. When the crust touches the lake’s walls, which can be hundreds of meters tall, the friction causes it to break, exposing the lava along the edge of the lake.

A secondary hypothesis suggests that magma wells up in the middle of the lake, pushing the crust outward until it sinks along the edge of the lake, again exposing the lava and forming those lava rings.

Researchers still have much to study on Io, particularly when it comes to Juno’s infrared imagery. Combining these new results with Juno’s longer-term campaign to monitor and map the volcanoes on Io’s never-before-seen north and south poles, JIRAM is turning out to be one of the most valuable tools to learn how this universe works.

Source : space.com.

Un lac de lave à la surface de Io, la lune de Jupiter // A lava lake on Io’s surface, Jupiter’s moon

Une nouvelle animation réalisée à partir de données fournies par la sonde spatiale Juno de la NASA montre un impressionnant lac de lave à la surface de Io, l’une de lunes de Jupiter. Juno a s’est approchée à seulement 1 500 kilomètres de la surface de Io en décembre 2023 et janvier 2024. Ces survols ont permis d’observer de plus près la lune de Jupiter qui héberge des centaines de volcans actifs. Selon la NASA, leurs éruptions sont parfois si puissantes qu’elles peuvent être observées avec des télescopes sur Terre.
Les nouvelles images montrent Loki Patera, un lac de lave de 200 km de large à la surface de Io. Les scientifiques l’observent depuis des décennies. Il se trouve au-dessus des réservoirs magmatiques sous la surface de Io. La lave en cours de refroidissement au centre du lac est entourée de magma possiblement en fusion sur les bords.
L’analyse des données révèle que certaines parties de la surface de Io sont aussi lisses que du verre, rappelant ainsi l’obsidienne sur Terre.
Les instruments à bord de Juno montrent que la surface de Io est plus lisse que celle des trois autres lunes de Jupiter (Europe, Ganymède et Callisto). Io est légèrement plus grande que notre Lune et les surfaces qui ne sont pas constituées de lave en fusion sont en grande partie recouvertes de soufre à la belle couleur jaune et de dioxyde de soufre.
Juno continue de survoler Jupiter et collecte des données sur les spectaculaires cyclones au niveau des pôles. Chacun d’eaux est aussi grand que les États-Unis. La sonde spatiale mesure également les niveaux d’oxygène et d’hydrogène dans l’atmosphère de Jupiter. Elle effectuera un 61ème survol de Jupiter le 12 mai 2024.
Source : NASA, Live Science.

Les données fournies par Juno ont permis de créer une animation du relief de « Steeple Mountain » (la montagne clocher) et du lac de lave Loki Patera :
https://youtu.be/GsbEpYNVTFc

Image du lac de lave extraite de l’animation

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A new animation performed with NASA Juno spacecraft data reveals an enormous lava lake on the surface of Jupiter’s moon Io. Juno swept within 1,500 kilometers of the volcanic surface of Io in December 2023 and January 2024. These flybys provided the closest look ever at Jupiter’s moon. Io hosts hundreds of active volcanoes. According to NASA, their eruptions are sometimes so powerful that they can be seen with telescopes on Earth.

The new images show Loki Patera, a 200-km-wide lava lake on Io’s surface. Scientists have been observing this lava lake for decades. It sits over the magma reservoirs under Io’s surface. The cooling lava at the center of the lake is ringed by possibly molten magma around the edges.

Analysis of the data suggests parts of Io’s surface are as smooth as glass, reminiscent of volcanically created obsidian glass on Earth.

Juno‘s instruments have determined that Io’s surface is smoother than the surfaces of Jupiter’s three other Galilean moons (Europa, Ganymede and Callisto). Io is slightly larger than Earth’s moon, and the surfaces that aren’t molten are largely covered with yellow sulfur and sulfur dioxide.

Juno continues to fly over Jupiter, collecting data about its dramatic polar cyclones, each of which is the width of the continental U.S. The mission is also measuring levels of oxygen and hydrogen in Jupiter’s atmosphere. The spacecraft will complete its 61st flyby of Jupiter on May 12th, 2024.

Source : NASA, Live Science.

Juno spacecraft data has been used to create an animation of « Steeple Mountain » and the lava lake Loki Patera :

https://youtu.be/GsbEpYNVTFc

Le lac de lave de l’île Saunders (Iles Sandwich du Sud) / The lava lake on Saunders Island (South Sandwich Islands)

Dans deux notes publiées le 17 et le 25 août 2019, j’indiquais qu’un nouveau lac de lave avait été détecté par des satellites dans le cratère du Mont Michael, un stratovolcan actif coiffé d’un glacier sur l’île Saunders, l’une des île Sandwich du Sud, un arc volcanique dans l’Atlantique sud, résultat de la subduction de la plaque sud-américaine sous la plaque des Sandwich. Le volcan se trouve à environ 2 500 km environ à l’est d’Ushuaia (Argentine), localité elle-même située à proximité de la pointe méridionale de l’Amérique du Sud.

Source : NASA

Toutefois, les seules données thermiques étaient insuffisantes pour confirmer l’existence d’un lac de lave. Une vingtaine d’années plus tard, des cinéastes ont accompagné des scientifiques et des alpinistes lors de la première ascension du Mont Michael, un volcan situé sur l’île Saunders dans les îles Sandwich du Sud, et ont confirmé qu’il contenait bien un lac de lave.
L’équipe scientifique et cinématographique a tenté d’atteindre le sommet du Mont Michael en 2020, mais les mauvaises conditions météorologiques l’ont forcée à abandonner à mi-parcours.

Une nouvelle ascension a été couronnée de succès en novembre 2022. En plus de confirmer la présence d’un lac de lave, l’objectif de la mission était de collecter des données pour améliorer les modèles d’activité volcanique.
Dès le moment où l’équipe a pris la mer pour atteindre l’île, elle a rencontré une série d’obstacles qui ont menacé le succès de l’expédition. Traverser l’océan Austral jusqu’à l’île Saunders n’a pas été facile, mais l’expédition a été récompensée par la vue spectaculaire sur le volcan à l’arrivée sur l’île.

La plus grande difficulté a été la première ascension du Mont Michael, essentiellement à cause du froid et des conditions météorologiques défavorables. Les hommes ont finalement atteint le sommet, mais la visibilité était trop mauvaise pour distinguer le lac. Lors de la deuxième ascension, l’équipe a finalement pu observer le cratère du Mont Michael. Il était bien plus grand qu’ils ne l’avaient imaginé.

Au fond du trou béant, ils ont pu apercevoir le lac de lave, mais pas de leurs propres yeux. C’est l’écran de contrôle d’un drone envoyé au-dessus du cratère qui a révélé ce qui ressemblait plus à une mare qu’à un véritable lac de lave. Cela me rappelle la dernière expédition de Jean-Louis Etienne sur l’Erebus en Antarctique en 1993-1994. Il avait fallu que le photographe de l’équipe scientifique utilise un zoom très puissant pour obtenir une image du lac de lave dont la surface se trouvait à grande profondeur dans le cratère du volcan.
Source  : Live Science, Yahoo Actualités. Vous pourrez aussi lire un très intéressant reportage sur la dernière expédition dans le numéro de novembre 2023 du National Geographic France.

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Il est bon de rappeler que les lacs de lave apparaissent sur les volcans à conduit ouvert. Pour qu’un lac de lave se forme, la pression doit être assez forte pour pousser la lave jusqu’à la surface. Pour que le lac subsiste, la pression doit continuer à s’exercer. Le rapport entre la chaleur interne de la colonne de magma et le taux de refroidissement doit montrer un équilibre parfait pour maintenir la lave en fusion.

Plusieurs autres volcans sont censés héberger des lacs de lave permanents ou intermittents : Erebus (île de Ross, Antarctique), Erta Ale (Éthiopie), Nyiragongo (RDC), Ambrym (Vanuatu), Masaya (Nicaragua), Kilauea(Hawaï), Karthala (Comores), Ol Doinyo Lengai (Tanzanie), Villarriva (Chili), Turrialba (Costa Rica), Piton de la Fournaise (La Réunion). Toutefois, la présence de ces lacs de lave est aléatoire.
Le 13 mars 2020, j’ai écrit une note sur ce blog indiquant que très peu de volcans abritent actuellement des lacs de lave :
https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2019/03/13/les-lacs-de-lave-se-font-rares-sur-terre-very-few-lava-lakes-on-earth/

Photos: C. Grandpey

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In two posts released on August 17th and 25th, 2019, I indicated that a new lava lake had been detected by satellites in the crater of Mount Michael, an active and exceedingly remote glacier-clad stratovolcano on Saunders Island in the South Sandwich Islands, a volcanic arc in the South Atlantic Ocean which is the result of the subduction of the south American plate beneath the Sandwich plate.. The volcano is about 2,500 kilometres roughly east of Ushuaia, Argentina, near the southern tip of South America.

With nothing but thermal data, however, volcanologists were unable to confirm the existence of a lava lake. Two decades later, filmmakers followed scientists and mountaineers during the first ascent of Mount Michael, a volcano on Saunders Island in the South Sandwich Islands, and confirmed it contained the lake.

A team of explorers first tried to reach the summit of Mount Michael in 2020, but poor weather conditions forced them to abandon the effort halfway through. The successful ascent finally occurred in November 2022. Besides getting a glimpse of the lava lake, the mission’s objective was to collect data to improve models of volcanic activity.

From the moment the team set sail to reach the island, they encountered a series of obstacles that threatened the success of the expedition. Navigating across the Southern Ocean to Saunders Island was not easy, but the expedition was rewarded with the spectacular view of the volcano upon arrival.

The biggest challenge was the initial climb up Mount Michael, essentially because of the cold and adverse weather conditins. The explorers eventually reached the summit, but visibility was too poor to make out the lake. On a second ascent, the team finally glimpsed Mount Michael’s crater. It was much bigger than they had imagined.

At the bottom of the gaping hole, they were able to see the lava lake, but not with their own eyes. It was the control screen of a drone sent above the crater which revealed what looked more like a pool than a real lava lake. This reminds me of Jean-Louis Etienne’s last expedition to Mount Erebus in Antarctica (1993-1994). The scientific team’s photographer had to use a very powerful telezoom to obtain an image of the lava lake whose surface was at great depth at the bottom of the crater.

Source : Live Science, Yahoo News.

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It is worth remembering that lava lakes appear on open conduit volcanoes. For a lava lake to form, the pressure must be strong enough to push the lava to the surface. For the lake to survive, the pressure must continue to be exerted. The ratio between the internal heat of the magma column and the cooling rate must show a perfect balance to keep the lava molten.

Several other volcanoes may harbour permanent or intermitent lava lakes : Erebus (Ross Island, Antarctica), Erta Ale (Ethiopia), Nyiragongo (DRC), Ambrym (Vanuatu), Masaya (Nicaragua), Kilauea(Hawaii), Karthala (Comoros), Ol Doinyo Lengai (Tanzania), Villarriva (Chile), Turrialba (Costa Rica), Piton de la Fournaise (Reunion Island). However, the presence of these lava lakes is random.

On March 13th, 2020, I wrote a post indicating that very few volcanoes currently harbour lava lakes :

https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2019/03/13/les-lacs-de-lave-se-font-rares-sur-terre-very-few-lava-lakes-on-earth/

La NASA montre le CO2 dans l’atmosphère ! // NASA shows CO2 in the atmosphere !

Le dioxyde de carbone (CO2) est le principal gaz à effet de serre responsable du réchauffement climatique que nous connaissons à l’heure actuelle. Cependant, son augmentation dans l’atmosphère serait encore plus rapide sans les puits de carbone terrestres et océaniques qui absorbent ensemble environ la moitié des émissions anthropiques chaque année. Les techniques de modélisation informatique du Global Modeling and Assimilation Office de la NASA ont permis aux scientifiques de faire apparaître les sources et les puits de CO2 et de mieux comprendre d’où vient le carbone et où il va.
Les vidéos réalisées par la NASA ont été mises en ligne en juin 2023. Elles ont été créées à partir des données relatives aux émissions de dioxyde de carbone en 2021. Elles ont l’aspect de tourbillons sur toute la planète et montrent l’évolution de ces émissions entre le début et la fin de l’année 2021.

https://svs.gsfc.nasa.gov/5110

On s’attardera sur les 3 animations proposées par la NASA.

La première animation montre le CO2 entré dans l’atmosphère terrestre au cours de l’année 2021. Il est réparti entre les quatre principaux contributeurs : les combustibles fossiles en orange, la biomasse en rouge, les écosystèmes terrestres en vert et l’océan en bleu. Les points à la surface montrent comment le dioxyde de carbone atmosphérique est absorbé par les écosystèmes terrestres (en vert) et les océans (en bleu). Bien que les terres et les océans soient des puits de carbone, certains endroits peuvent être des sources à différents moments.
L’animation met en évidence l’Amérique du Nord et l’Amérique du Sud. Les plantes absorbent du CO2 par photosynthèse pendant leur saison de croissance, mais libèrent une grande partie de ce carbone pendant les mois d’hiver. Parmi les caractéristiques intéressantes, on notera les émissions de combustibles fossiles provenant du corridor urbain nord-est qui s’étend de Washington D.C. à Boston aux États-Unis. L’oscillation rapide au-dessus de la forêt amazonienne montre l’absorption du carbone par les plantes pendant la journée, lorsque le soleil brille, et sa libération pendant la nuit.

La deuxième animation met en évidence les sources et les puits de CO2 en Asie et en Australie. On remarquera en particulier les émissions de combustibles fossiles de la Chine, qui ont contribué à l’augmentation de la charge atmosphérique de CO2 au cours de l’année 2021. En revanche, l’absorption par la biosphère terrestre est visible en Australie pendant la majeure partie de l’année car les émissions et la densité de population y sont beaucoup plus faibles. À la fin de l’animation, les émissions de combustibles fossiles, qui sont libérées, principalement dans l’hémisphère nord, se mélangent vers le sud et obscurcissent l’Australie.

La troisième animation met en évidence l’Europe, le Moyen-Orient et l’Afrique. Les émissions de combustibles fossiles en Europe sont visibles, de même que le rouge qui représente les émissions provenant des incendies en Afrique centrale. Les feux représentent une source de CO2 dans l’atmosphère bien moins importante que les émissions de combustibles fossiles, mais ils sont significatifs car ils peuvent altérer la capacité d’un écosystème à séquestrer le carbone par la suite. Les scientifiques surveillent attentivement la manière dont les émissions de CO2 dues aux incendies sont modifiées par le réchauffement climatique qui allonge la saison des incendies et les rend plus sévères dans de nombreuses régions.

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Carbon dioxide (CO2) is the most prevalent greenhouse gas driving global climate change. However, its increase in the atmosphere would be even more rapid without land and ocean carbon sinks, which collectively absorb about half of human emissions every year. Advanced computer modeling techniques in NASA’s Global Modeling and Assimilation Office allow scientists to disentangle the influences of sources and sinks and to better understand where carbon is coming from and going to.

The videos of the swirling emissions were released in June 2023. They are recreated from 2021 carbon dioxide emissions data. They’re shown as swirls all over the planet and how those emissions progressed from the beginning of 2021 to the end of that calendar year.

https://svs.gsfc.nasa.gov/5110

Let’s have a look at the 3 visualizations suggested by NANA.

The first visualization shows the CO2 being added to Earth’s atmosphere over the course of the year 2021, split into four major contributors: fossil fuels in orange, burning biomass in red, land ecosystems in green, and the ocean in blue. The dots on the surface also show how atmospheric carbon dioxide is also being absorbed by land ecosystems in green and the ocean in blue. Though the land and oceans are each carbon sinks in a global sense, individual locations can be sources at different times.

For example, in this view highlighting North America and South America, during the growing season plants absorb CO2 through photosynthesis, but release much of this carbon through respiration during winter months. Some interesting features include fossil fuel emissions from the northeastern urban corridor that extends from Washington D.C. to Boston in the United States. The fast oscillation over the Amazon rainforest shows the impact of plants absorbing carbon while the sun is shining and then releasing it during nighttime hours.

The second visualization highlights CO2 sources and sinks over Asia and Australia. The most notable feature is fossil fuel emissions from China, which contribute to the increasing atmospheric burden of CO2 over the course of 2021. In contrast, drawdown from the land biosphere is visible over Australia for much of the year because emissions and population density are much lower. By the end of the animation, fossil fuel emissions which are released predominantly in the Northern Hemisphere are mixing southward obscuring Australia.

The third visualization highlights Europe, the Middle East, and Africa. European fossil fuel emissions are visible as is red representing emissions from fires over central Africa. Fires represent a much smaller source of CO2 to the atmosphere than fossil fuel emissions, but are significant because they can alter the ability of an ecosystem to sequester carbon in the future. Scientists are carefully monitoring how CO2 emissions from fires are altered by climate change, which is bringing longer and more severe fire seasons to many areas.