Les dunes de Io // Io’s dunes

Io est la troisième plus grande lune de Jupiter. Elle a une surface recouverte de glace, avec des ondulations à propos desquelles les scientifiques se sont posé beaucoup de questions. Cependant, en utilisant les données de la sonde spatiale Galileo de la NASA, ils sont aujourd’hui en mesure de fournir une nouvelle explication sur leur formation. La mission Galileo a duré 14 ans; elle a exploré le système de Jupiter de 1995 à 2003 et a permis aux scientifiques de mieux comprendre les processus physiques contrôlant le mouvement des grains sur Io.
Selon une nouvelle étude publiée en avril 2022 dans la revue Nature Communications, il se pourrait que Io soit un nouveau « monde de dunes ». Les chercheurs ont testé « un mécanisme grâce auquel les grains de sable peuvent se déplacer et entraîner la formation de dunes sur Io ».
Par nature, les dunes sont des collines ou des crêtes formées par le sable qui s’accumule sous l’action du vent. Cependant, l’atmosphère ténue de Io signifie que les vents y sont faibles, et que les dunes se forment par d’autres moyens.
Io est le monde le plus actif du système solaire d’un point de vue volcanique, avec des centaines de volcans dont certains crachent des panaches riches en soufre à des centaines de kilomètres de hauteur. Cette activité volcanique intense contribue à créer une surface variée, avec des coulées de lave solidifiée et de sable, ou bien des effusions de lave ou de dioxyde de soufre.
Les chercheurs ont utilisé des équations mathématiques pour simuler la force qui serait nécessaire pour déplacer les grains sur Io et ont calculé la trajectoire qu’ils emprunteraient. L’étude a simulé le déplacement d’un grain de basalte ou de givre et a révélé que l’interaction entre l’écoulement de la lave en surface et le dioxyde de soufre sous la surface de la lune crée un effet de vent suffisant pour former de grandes structures ressemblant à des dunes à la surface de Io.
Les images fournies par la sonde spatiale Galileo de la NASA confirment les conclusions des chercheurs; elles montrent que l’espacement, la hauteur et la largeur des ondulations sur Io ont des points communs avec les dunes observées sur Terre et dans d’autres mondes.
Source : space.com.

 —————————————–

Io is Jupiter’s third-largest moon. It has an icy, yet rolling surface, which has long perplexed scientists. However, using data from NASA’s Galileo spacecraft, scientists have now developed a new explanation of how such dunes may form. The 14-year mission, which explored the Jupiter system from 1995 to 2003, allowed scientists to better understand the physical processes controlling grain motion on Io.

According to a new study published in April 2022 in the journal Nature Communications, Io could be a new ‘dune world. The researchers have tested « a mechanism by which sand grains can move, and in turn dunes could be forming there. »

By nature, dunes are defined as hills or ridges of sand piled up by the wind. However, Io’s low-density atmosphere means the winds on the moon are weak, suggesting its dunes must be formed by some other means.

Io is the most volcanically active world in the solar system, sporting hundreds of volcanoes, some of which spew sulfurous plumes hundreds of kilometers high. This amount of volcanic activity creates a varied surface, with a mix of black solidified lava flows and sand, « effusive » lava streams and « snows » of sulfur dioxide.

The researchers used mathematical equations to simulate the force required to move grains on Io and calculated the path those grains would take. The study simulated the movement of a single grain of basalt or frost, revealing that the interaction between flowing lava and sulfur dioxide beneath the moon’s surface creates venting that is dense and fast moving enough to form large dune-like features on the moon’s surface.

Observations from NASA’s Galileo spacecraft support the researchers’ findings, showing that the spacing and height-to-width ratios of Io’s crests are consistent with dunes seen on Earth and other worlds.

Source: space.com.

Les « dunes » de Io (Source: NASA)

Eruption du Hunga Tonga-Hunga-Ha’apai : pas d’effet sur la température terrestre // No impact on Earth’s temperature

Les scientifiques viennent de confirmer que l’éruption sous-marine du Hunga Tonga-Hunga Ha’apai en janvier 2022 n’affectera pas le climat de la Terre malgré la présence de nuages de cendres de dizaines de kilomètres de hauteur dans l’atmosphère (voir ma note précédente à ce sujet),
De puissantes éruptions volcaniques provoquent parfois un refroidissement à court terme de la planète, mais ce ne sera pas le cas avec le récent événement dans l’archipel des Tonga.
Une nouvelle étude confirme en effet les estimations précédentes. Elle indique que l’effet de refroidissement du Hunga Tonga ne dépasserait pas 0,004 ° C dans l’hémisphère nord et 0,01 ° C dans l’hémisphère sud, ce qui est encore moins que certaines estimations précédentes.
La clé de l’impact d’une éruption volcanique sur la température de la Terre est la quantité de dioxyde de soufre (SO2) qui a été émise par le volcan. En effet, dans l’atmosphère, le gaz forme des particules d’aérosol qui font obstacle à la lumière du soleil, avec diminution de la quantité d’énergie qui entre dans le système terrestre. Par exemple, l’éruption du Pinatubo en 1991 a entraîné un refroidissement d’environ 0,6°C qui a duré près de deux ans. La différence avec l’éruption aux Tonga, c’est que les cendres rejetées dans l’air par le Pinatubo contenaient environ 50 fois plus de dioxyde de soufre.
Source : space.com.

——————————————

Scientists have just confirmed that the Hunga Tonga submarine eruption in January 2022 will not affect Earth’s climate despite sending clouds of ash dozens of kilometers high into the atmosphere (see my previous post about this topic),

Powerful volcanic eruptions sometimes cause short-term cooling of the planet, but this won’t be the case of the recent Tonga event.

A new study confirms previous estimates, stating that the cooling effect of Hunga Tonga could range from just 0.004°C in the northern hemisphere to 0.01°C in the southern hemisphere, which is even less than some of the previous estimates expected.

The key to the impact of a volcanic eruption on the Earth’s temperature is the amounrt of sulfur dioxide (SO2) that has been emitted by the volcano. Indeed, in the atmosphere the gas forms aerosol particles, which deflect sunlight, thus decreasing the amount of energy that enters the Earth’s system. For example, the 1991 explosive eruption of Mount Pinatubo produced a cooling of about 0.6°C that lasted for nearly two years. The difference with the Tonga eruption is that the ash spewed into the air by Mount Pinatubo contained about 50 times as much sulfur dioxide.

Source: space.com.

Effet de l’éruption du Pinatubo sur l’atmosphère (Source : Wikipedia)

Un instrument pour prévoir les éruptions volcaniques // An instrument to predict volcanic eruptions

La NASA a lancé un nouveau prototype d’instrument qui permettra peut-être – c’est le souhait de l’Administration – de prévoir les éruptions volcaniques. D’un poids de moins de six kilogrammes, ce sera le plus petit appareil spatial, avec la résolution la plus élevée, dédié à la détection de gaz comme le dioxyde de soufre et le dioxyde d’azote qui sont souvent des signes avant-coureurs d’activité volcanique.
Baptisé « Nanosat Atmospheric Chemistry Hyperspectral Observation System », ou NACHOS, l’instrument n’est encore qu’un prototype, mais la NASA prévoit sont développement. Il a été lancé depuis la Virginie le 19 février 2022 à bord d’une mission de réapprovisionnement Northrop Grumman vers la Station Spatiale Internationale (ISS). Le NACHOS sera bientôt fixé sur un minuscule satellite CubeSat positionné à environ 480 km au-dessus de la Terre. Le CubeSat est un satellite miniaturisé et modulaire avec des composants qui ont à peu près la taille d’un Rubik’s cube. Lorsque le CubeSat quittera l’ISS en mai 2022, il placera le NACHOS en orbite terrestre basse avant de rentrer dans l’atmosphère.
Le NACHOS sera capable de détecter des gaz dans des zones d’une superficie de seulement 0,4 kilomètre carré. Un communiqué de presse de la NASA explique qu' »un volcan en sommeil qui vient de se réveiller peut émettre du SO2 avant de montrer une activité sismique détectable. Cela laisse donc une chance d’identifier un volcan sur le point d’entrer en éruption avant que celle-ci se déclenche ». .
Les chercheurs de la NASA espèrent que le NACHOS fera plus que simplement prévoir les éruptions volcaniques. L’Administration prévoit d’utiliser l’instrument pour surveiller la qualité de l’air autour des villes et des quartiers et même autour des centrales électriques. Savoir que des gaz sont présents et localiser leurs sources à une échelle inférieure au kilomètre donne la possibilité de prendre des mesures et de minimiser les effets négatifs sur la santé.
La taille du NACHOS fait qu’il est beaucoup moins cher que les satellites actuellement utilisés pour observer les gaz traces. Il a environ la taille d’un ballon de football. Avec plus de puissance et moins de poids, c’est un excellent candidat pour les futures missions de gaz traces dans l’atmosphère.

Le NACHOS restera à bord du Northrop Grumman jusqu’en mai 2022, date à laquelle le vaisseau spatial reviendra sur Terre depuis l’ISS. Le NACHOS devrait rester en orbite pendant environ un an. Cela donnera suffisamment de temps à la NASA pour vérifier la conception de l’instrument et recueillir suffisamment de données pour s’assurer que le concept technologique est réalisable. Ensuite, il sera remplacé par un autre instrument
Source : NASA, CBS News.

  —————————————————

NASA has launched a new prototype instrument that it hopes will help predict volcanic eruptions. Weighing less than six kilograms, the instrument will be the smallest space-based device, together with the highest resolution, dedicated to observing gases like sulfur dioxide and nitrogen dioxide that can be harbingers of volcanic activity.

Named the « Nanosat Atmospheric Chemistry Hyperspectral Observation System, » or NACHOS, the instrument is still just a prototype, but NASA plans to deploy the device. It was launched from Virginia on February 19th, 2022 aboard a Northrop Grumman resupply mission to the International Space Station. NACHOS will soon be perched aboard a tiny CubeSat satellite positioned about 480 km above Earth. The Cube Sat is a type of miniaturized and modular satellite system with components that are roughly the size of a Rubik’s cube. When the spacecraft departs the International Space Station in May 2022, it will place NACHOS in low-Earth orbit before re-entering the Earth’s atmosphere.

NACHOS will be able to detect gases in areas as small as 0.4 square kilometers. A NASA press release explains that « a dormant volcano just waking up may emit SO2 before there is any detectable seismic activity. That gives a chance to identify a potentially erupting volcano before it actually blows. » .

NASA researchers hope that NACHOS will do more than just predict volcanic eruptions. It plans to use the device to monitor the air quality around cities and neighbourhoods and even individual power plants. Recognizing that these gases are present and localizing their sources on a sub-kilometer scale, gives the opportunity to take action and minimize negative health outcomes.

NACHOS’ size makes it much cheaper and smaller than the satellites currently used to observe trace gases. The device is only about the size of a football. Showing more power and less weight, it is an excellent candidate for future atmospheric trace gas missions.

NACHOS will stay on board Northrop Grumman’s Cygnus spacecraft until May 2022, when the spacecraft will head back to Earth from the ISS. NACHOS will be placed in Earth’s lower orbit. It is expected to remain in orbit for around a year. That will give NASA enough time to verify the instrument design and gather enough test data to ensure the technology concept is feasible. Then, it will be replaced with another instrument

Source: NASA, CBS News.

Vue du NACHOS avec ses panneaux solaires déployés (Source : Los Alamos National Laboratory)

Eruption aux Tonga : pas d’impact sur le climat // Tonga eruption : no impact on Earth’s climate

L’éruption du volcan Hunga Tonga-Hunga Ha’apai le 15 janvier 2022 a injecté une énorme quantité de cendres jusqu’à plus de 30 km d’altitude. mais les scientifiques expliquent que l’événement ne perturbera pas le climat sur Terre.
Les satellites ont détecté le nuage de cendres, qui s’est étalé au-dessus de l’Australie, à plus de 39 kilomètres d’altitude. C’est la première fois que des cendres volcaniques ont été détectées si haut dans l’atmosphère terrestre. La hauteur du panache sera affinée dans les prochains jours, mais si elle est se confirme, ce sera le nuage le plus haut jamais observé.
Les scientifiques, cependant, pensent que l’éruption n’affectera pas le climat sur Terre. Malgré le côté apocalyptique de l’explosion, qui a été observée en temps réel par plusieurs satellites, la quantité de cendres à l’intérieur du panache était relativement faible par rapport aux autres éruptions volcaniques cataclysmiques des siècles précédents.
En particulier, le panache ne contenait pas suffisamment de dioxyde de soufre (SO2) pour affecter le climat. Les super volcans qui projettent de grandes quantités de dioxyde de soufre dans les couches supérieures de l’atmosphère terrestre peuvent parfois produire un effet de refroidissement mesurable sur le climat de la planète. Un tel effet a été détecté, par exemple, après l’éruption du mont Pinatubo aux Philippines en 1991. Cette éruption, la deuxième éruption volcanique la plus puissante du vingtième siècle, a refroidi la planète de manière significative pendant environ deux ans. Toutefois, selon les données disponibles, l’éruption aux Tonga n’a rejeté dans l’atmosphère que 400 000 tonnes de dioxyde de soufre, soit environ 2 % de la quantité du mont Pinatubo. En conséquence, il est peu probable que la dernière éruption ait un impact significatif sur la température de surface de notre planète. Les aérosols du Pinatubo n’ont eu qu’un impact à court terme, ce qui signifie que l’éruption du volcan Hunga Tonga-Hunga Ha’apai ne va certainement pas participer à la lutte contre le changement climatique.
Source : Space.com.

S’il est peu probable que le SO2 émis lors de l’éruption du 15 janvier affecte la température de la planète, il peut interagir avec l’eau et l’oxygène de l’atmosphère et donner naissance à des pluies acides. Lorsque le SO2 se dissout dans les gouttelettes d’eau contenues dans les nuages, il réagit avec l’hydrogène et l’oxygène de l’eau pour former une solution d’acide sulfurique. De même, les oxydes d’azote forment de l’acide nitrique dans les gouttelettes d’eau. Le climat tropical des Tonga, favorise les pluies acides qui affecteront probablement la région pendant un certain temps. Elles pourraient causer des dommages considérables aux cultures.
Il a été conseillé à la population tonguienne de couvrir les réservoirs d’eau à usage domestique et de rester à l’intérieur des maisons en cas de pluie.

——————————————

The volcanic eruption of Hunga Tonga-Hunga Ha’apai on January 15th, 2022 injected a huge amount of ash up to more than 30 km a.s.l. but scientists say it won’t cause any disruption to Earth’s climate.

Satellites detected the ash cloud, which spread over Australia, at over 39 kilometers above Earth’s surface. This was the first time volcanic ash had been detected so high in Earth’s atmosphere. The accuracy of this height will be refined in the coming days, but if correct, it will be the highest cloud ever observed.

Scientists, however, think that the eruption won’t affect Earth’s climate. Despite the apocalyptic proportions of the blast, which was documented in real time by several satellites, the amount of ash it contained was relatively small compared to other cataclysmic volcanic eruptions known from previous centuries.

Above all, the plume did not contain enough sulphur dioxide (SO2) to affect the climate. Supervolcanoes that spurt vast quantities of sulfur dioxide into higher layers of Earth’s atmosphere can sometimes produce a measurable cooling effect on the planet’s climate. This effect was detected, for example, after the 1991 eruption of Mount Pinatubo in the Philippines. This eruption, the second most powerful volcanic eruption of the 20th century, cooled down the planet in a way that was measurable for up to two years. But according to available data, Tonga blasted into the atmosphere only 400,000 metric tonnes of sulphur dioxide, about 2% of the amount of Mount Pinatubo. As a consequence, a significant global surface temperature response is unlikely to be observed. Even the Pinatubo aerosols only had a short-term impact, measurable for about a year or two, which means that the volcano is certainly not going to buy humans time in their battle against climate change.

Source: Space.com.

If the SO2 emitted during the January 15th eruption is unlikely to affect global temperatures, it may interact with water and oxygen in the atmosphere and create acid rain. When SO2 dissolves in small droplets of water in clouds, it reacts with the hydrogen and oxygen of the water to form a weak solution of sulphuric acid. Similarly, nitrogen oxides form weak nitric acid in water droplets. With Tonga’s tropical climate, there is likely to be acid rain around the country for a while, which could cause widespread crop damage.

The Tonga population has been advised to cover household water tanks and stay indoors in the event of rain.

Impact des aérosols du Pinatubo en 1991 (Source: Wikipedia)