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29P, une comète volcanique froide // 29P, a cold volcanic comet

Une mystérieuse comète volcanique vient de se réveiller avec quatre éruptions majeures en moins de 48 heures. Elle a pulvérisé suffisamment de matière glacée pour devenir presque 300 fois plus brillante que la normale. Les dernières éruptions, les plus importantes depuis plus de trois ans, ne font qu’accroître la confusion sur le moment et la raison pour laquelle la comète explose.
La comète, connue sous le nom de 29P/Schwassmann-Wachmann (ou, plus simplement, 29P), est un objet fait de glace, d’environ 60 kilomètres de diamètre et une longueur trois fois plus grande que l’île de Manhattan à New York. C’est l’une des quelque 500 comètes baptisées « centaures » qui passent toute leur existence à l’intérieur du système solaire interne. En plus, 29P fait également partie d’un groupe encore plus rare, connu sous le nom de comètes cryovolcaniques, donc à lave froide.
Les comètes cryovolcaniques sont constituées d’une coquille remplie de glace, ou noyau, ainsi que de poussière et de gaz. Lorsque la comète absorbe suffisamment de rayonnement solaire, son intérieur de glace s’échauffe. La pression augmente à l’intérieur du noyau jusqu’à ce que la coquille se fissure et que l’intérieur de glace de la comète, ou cryomagma – mélange de monoxyde de carbone et azote gazeux, de glaces et d’hydrocarbures liquides – se disperse dans l’espace. Après une éruption, la chevelure – ou coma – de la comète, un nuage de cryomagma, se dilate, ce qui fait que la comète prend un aspect beaucoup plus brillant car elle réfléchit davantage les rayons du soleil.
Le 2 novembre 2024, 29P a connu sa première éruption majeure depuis près de deux ans. Elle a été rapidement suivie de trois autres plus importantes en moins de 48 heures. Les quatre éruptions ont expulsé un nuage de débris qui a réfléchi 289 fois plus de lumière que le noyau de la comète. Les scientifiques pensent qu’à mesure que la coma va se dilater, elle prendra peut-être une forme inhabituelle.
L’éruption du 2 novembre est la première éruption majeure de 29P depuis novembre 2022, époque où la comète a envoyé plus d’un million de tonnes de débris dans l’espace. Il s’agit également de la plus grande explosion depuis septembre 2021, lorsque cinq explosions successives avaient été observées au sommet de la comète
En avril 2023, les scientifiques ont réussi à prévoir pour la première fois une éruption de 29P ; la comète a alors fait exploser son sommet « comme une bouteille de champagne ». Cependant, il est extrêmement difficile de prévoir les éruptions, car la plupart d’entre elles se produisent de manière très sporadique et aléatoire, un comportement que les chercheurs n’ont pas encore réussi à expliquer.
La plupart des comètes cryovolcaniques gravitent autour du Soleil sur des orbites très elliptiques qui les conduisent aux confins du système solaire pendant des décennies, des siècles, voire des millénaires. Ce n’est que lorsqu’elles reviennent dans le système solaire interne qu’elles commencent à exploser régulièrement avant d’être renvoyées dans le système solaire externe.
29P orbite de manière circulaire autour du Soleil une fois tous les 15 ans, à une distance semblable à celle entre le Soleil et Jupiter, ce qui signifie que la quantité de rayonnement solaire qu’elle absorbe reste en grande partie constante. En conséquence, elle devrait entrer en éruption assez régulièrement et uniformément. Toutefois, les observations détaillées de la comète au cours des dernières décennies montrent que ce n’est pas le cas, ce qui laisse supposer que quelque chose que nous ne connaissons toujours pas influence le moment de son éruption.
Comme 29P ne s’approche jamais du Soleil, elle ne laisse jamais pousser de queue, comme celle derrière Tshuminchan-ATLAS qui a illuminé notre ciel alors qu’elle ne s’était jamais autant approchée de la Terre depuis 80 000 ans en octobre 2024.
Source : Space.com.

 

Image de la comète 29P/Schwassmann-Wachmann prise par le télescope Spitzer de la NASA après une éruption majeure en 2003.

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A mysterious volcanic comet has just reawoken with four major eruptions in less than 48 hours. It sprayed out enough icy marerial to make the object appear almost 300 times brighter than normal, . The latest eruptionss, which are the largest in more than three years, add to the growing confusion about when and why the comet blows its top.

The comet, known as 29P/Schwassmann-Wachmann (29P), is a large icy object about 60 kilometers across and about three times the length of Manhattan. It is one of around 500 comets known as « centaurs » that spend their entire lives confined to the inner solar system. However, 29P is also part of an even rarer group, known as cryovolcanic, or cold volcano, comets.

Cryovolcanic comets consist of an icy shell, or nucleus, filled with ice, dust and gas. When the comet absorbs enough of the sun’s radiation, its frosty interior get superheated. Pressure builds within the nucleus until the shell cracks and the comet’s icy interior, or cryomagma, sprays into space. After an eruption, the comet’s coma, a cloud of cryomagma, expands, making the comet appear much brighter as it reflects more of the sun’s rays.

On November 2nd, 2024, 29P experienced its first major eruption for almost two years, which was quickly followed by three larger ones in less than 48 hours. The four eruptions expelled a cloud of debris that reflected 289 times more light than the comet’s nucleus. Experts predict that, as the coma expands, it could take on an unusual shape.

This was 29P’s first major eruption since November 2022, when it spewed more than 1 million tons of debris into space. It is also the largest outburst since September 2021, when the comet blew its top five times in quick succession.

In April 2023, scientists successfully predicted an eruption from 29P for the first time, when the comet popped its top « like a champagne bottle. » However, predicting eruptions is extremely difficult because most of them happen very sporadically and at random, a behaviour that researchers not been able to explain yet.

Most cryovolcanic comets orbit the sun on highly elliptical orbits that take them to the outer reaches of the solar system for decades, centuries or even thousands of years at a time. It is only when they race into the inner solar system that they start to regularly explode before being sent back to the outer solar system.

However, 29P orbits the sun once every 15 years and has a circular orbit around the sun at a similar distance from our homestar as Jupiter, meaning the amount of solar radiation it absorbs remains mostly constant. As a result, it should erupt fairly regularly and evenly. But detailed observations of the comet over the last few decades show that this is not the case, hinting that something unknown influences when it erupts.

Because 29P never gets close to the sun, it also never grows a tail, like the one that trailed behind Tshuminchan-ATLAS which lit up our sky as it made its closest approach to Earth for 80,000 years in October 2024.

Source : Space.com.

Vers un froid solaire? // Toward a solar cold?

Dans une nouvelle étude publiée récemment dans la revue Temperature, une chercheuse russe démontre que le Soleil est entré dans le Grand Minimum Solaire de l’ère moderne (2020-2053) qui conduira à une réduction significative du champ magnétique et de l’activité solaires – comme pendant le Minimum de Maunder – et donc à une réduction notable de la température sur Terre.
Le Soleil est la principale source d’énergie pour toutes les planètes du système solaire. Cette énergie atteint la Terre sous forme de rayonnement solaire à différentes longueurs d’onde, appelée Irradiance Solaire Totale (TSI pour Total Solar Irradiance). Les variations de l’irradiance solaire entraînent un réchauffement de la haute atmosphère planétaire  et des processus complexes de transport de l’énergie solaire vers une surface planétaire.
Dans son étude, la scientifique démontre que les progrès récents réalisés dans la compréhension du rôle du champ magnétique de fond solaire dans la définition de l’activité solaire et dans la quantification des magnitudes du champ magnétique à différents moments ont permis une prévision fiable de l’activité solaire sur une échelle de temps d’un millénaire.
Cette approche a révélé la présence non seulement de cycles solaires de 11 ans, mais aussi de grands cycles solaires d’une durée de 350 à 400 ans. Ces grands cycles se forment par les interférences de deux ondes magnétiques de fréquences proches mais non égales produites par la double action de la dynamo solaire à différentes profondeurs à l’intérieur du Soleil. Ces grands cycles sont toujours séparés par de grands minima solaires – comme le Minimum de Maunder – qui se sont régulièrement produits dans le passé, formant les minima bien connus de Maunder, Wolf, Oort et Homeric, par exemple.
Au cours de ces grands minima solaires, il y a une réduction significative du champ magnétique solaire et de l’irradiance solaire, ce qui génère une réduction des températures sur Terre.
Le Grand Minimum Solaire le plus récent s’est produit pendant le Minimum de Maunder qui a duré 65 ans, de 1645 à 1710. Pendant cette période, les températures ont plongé dans une grande partie de l’hémisphère nord. Cela s’est probablement produit parce que l’irradiance solaire totale a été réduite de 0,22%, ce qui a entraîné une diminution de 1,0 à 1,5 ° C de la température terrestre moyenne, principalement en Europe dans l’hémisphère nord. Cette diminution apparemment faible de la température moyenne dans l’hémisphère nord a provoqué le gel des rivières, de longs hivers froids et des étés froids.
Au cours du Grand Minimum Solaire à venir – il a commencé en 2020 et devrait durer jusqu’en 2053 – il faut s’attendre à une réduction de la température terrestre moyenne jusqu’à 1,0°C, en particulier, pendant les périodes de minima solaires entre les cycles 25-26 et 26-27, c’est à dire dans la décennie 2031-2043.
La baisse de la température terrestre au cours des 30 prochaines années peut avoir des conséquences importantes sur la croissance de la végétation, l’agriculture, les approvisionnements alimentaires et les besoins de chauffage dans les hémisphères nord et sud. Ce refroidissement global pendant le prochain grand minimum solaire (2020–2053) est susceptible de compenser les effets du réchauffement climatique pendant trois décennies et exigerait des efforts intergouvernementaux pour s’attaquer aux problèmes qui affecteraient la population de la Terre.
Référence de l’étude :
« Modern Grand Solar Minimum will lead to terrestrial cooling » – Valentina Zharkova (2020) – Temperature – DOI : 10.1080/23328940.2020.1796243 – OPEN ACCESS

Annoncé également par la NASA, le Grand Minimum Solaire est bel et bien une réalité scientifique. L’agence américaine précise que le prochain cycle du soleil, le cycle 25, pourrait voir le plus faible nombre de taches depuis 200 ans.

La diminution de l’activité solaire pourrait-elle générer un refroidissement de l’atmosphère? Plusieurs éléments semblent aller dans ce sens. Les précédents refroidissements, c’est à dire les minima de Maunder et de Dalton,  eurent lieu en même temps qu’une diminution forte des taches solaires, donc de l’activité de notre étoile.

Les météorologues restent toutefois très prudents quant à la baisse des températures annoncée. Ils expliquent que ce n’est pas une preuve formelle mais un indice remarquable. Il se peut qu’un refroidissement se produise sur plusieurs décennies, mais la question est de savoir s’il parviendra à compenser l’accélération du réchauffement climatique actuel.

Source: The Watchers, NASA.

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In a new study published recently in the journal Temperature, a Russian researcher demonstrates that the Sun has entered into the modern Grand Solar Minimum (2020 – 2053) that will lead to a significant reduction of the solar magnetic field and activity like during Maunder minimum leading to a noticeable reduction of terrestrial temperature.

The Sun is the main source of energy for all planets of the solar system. This energy is delivered to Earth in a form of solar radiation in different wavelengths, called total solar irradiance. Variations of solar irradiance lead to heating of upper planetary atmosphere and complex processes of solar energy transport toward a planetary surface.

In her study, the scientist demonstrates that recent progress with the understanding of the role of solar background magnetic field in defining solar activity and with quantifying the observed magnitudes of the magnetic field at different times enabled reliable long-term prediction of solar activity on a millennium timescale.

This approach revealed the presence of not only 11-year solar cycles but also of grand solar cycles with a duration of 350 – 400 years. These grand cycles are formed by the interferences of two magnetic waves with close but not equal frequencies produced by the double solar dynamo action at different depths of the solar interior. These grand cycles are always separated by grand solar minima of Maunder minimum type, which regularly occurred in the past forming well-known Maunder, Wolf, Oort, Homeric, and other grand minima.

During these grand solar minima, there is a significant reduction of the solar magnetic field and solar irradiance, which impose the reduction of terrestrial temperatures.

The most recent grand solar minimum occurred during the Maunder Minimum which lasted 65 years, from 1645 to 1710. During this period, the temperatures across much of the northern hemisphere plunged. This likely occurred because the total solar irradiance was reduced by 0.22% that led to a decrease of the average terrestrial temperature measured mainly in the northern hemisphere in Europe by 1.0 – 1.5 °C. This seemingly small decrease in the average temperature in the northern hemisphere led to frozen rivers, cold long winters, and cold summers.

During the next grand minimum – it began in 2020 and will probably last until 2053 – one would expect to see a reduction of the average terrestrial temperature by up to 1.0 °C, especially, during the periods of solar minima between the cycles 25 – 26 and 26 – 27, e.g. in the decade 2031 – 2043.

The reduction of a terrestrial temperature during the next 30 years can have important implications for different parts of the planet on growing vegetation, agriculture, food supplies, and heating needs in both northern and southern hemispheres. This global cooling during the upcoming grand solar minimum (2020–2053) can offset for three decades any signs of global warming and would require inter-government efforts to tackle problems that would affect the whole population of the Earth.

Reference of the study:

« Modern Grand Solar Minimum will lead to terrestrial cooling » – Valentina Zharkova (2020) – Temperature – DOI: 10.1080/23328940.2020.1796243 – OPEN ACCESS

Also announced by NASA, the Great Solar Minimum is indeed a scientific reality. The US Agency says the Sun’s next cycle, Cycle 25, may see the lowest number of spots in 200 years.
Could the decrease in solar activity cause the atmosphere to cool? Several elements seem to point in this direction. The previous coolings, e.g the Maunder and Dalton minima, took place at the same time as a strong decrease in sunspots, and therefore in the activity of our star.
However, meteorologists remain very cautious about the announced drop in temperatures. They explain that this is not formal proof but a remarkable clue. Cooling may occur over several decades, but the question is whether it will offset the acceleration of current global warming. :

Source: The Watchers, NASA.

400 années de taches solaires, avec le célèbre Minimum de Maunder (Source: Wikipedia)

Corrélation entre activité solaire et activité sismique ? // A correlation between solar activity and seismic activity ?

Des études ont été faites sur l’influence possible de la Lune sur les éruptions volcaniques. J’ai personnellement travaillé sur la possible corrélation entre la pression atmosphérique et l’activité strombolienne (voir le résumé de cette étude sous l’entête de ce blog). Cependant, ces études n’ont pas apporté de réponses convaincantes sur le rôle joué par ces éléments naturels.

Une nouvelle étude réalisée par des chercheurs italiens et récemment publiée dans Nature Scientific Reports indique que de puissantes éruptions solaires peuvent déclencher de puissants séismes sur Terre. Les auteurs de l’étude ont analysé 20 années de données sur la densité et la vitesse des protons solaires, fournies par le satellite SOHO, et les données sur la sismicité dans le monde au cours de la période correspondante. Ils ont observé une corrélation évidente entre la densité de protons et la survenue de grands séismes de magnitude supérieure à M 5,6, avec un décalage d’une journée.
Le Soleil bombarde en permanence le système solaire avec de l’énergie et des particules sous forme de vent solaire. Parfois, les éruptions à la surface du Soleil provoquent des éjections de masse coronale qui traversent le système solaire à des vitesses extrêmement rapides. La nouvelle étude montre que les particules émises par ces éruptions peuvent être responsables du déclenchement de groupes de puissants séismes.
Les scientifiques ont remarqué que certains puissants séismes sur notre planète ont tendance à se produire en groupes,  et pas de manière aléatoire. Cela laisse supposer qu’il existe probablement un phénomène global de déclenchement de ces événements.
Pour leur étude, les chercheurs ont parcouru vingt années de données sismiques et celles concernant l’activité solaire, en particulier grâce au satellite Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) de la NASA-ESA, et ils ont cherché des corrélations probables.
Le satellite SOHO, situé à environ 1,45 million de kilomètres de la Terre, surveille l’activité solaire, ce qui permet aux scientifiques de contrôler la quantité de matière solaire qui vient frapper la Terre.
En comparant les séismes répertoriés dans l’ISC-GEM Global Instrumental Earthquake Catalogue – où sont inscrits tous les événements historiques dans le monde – avec les données fournies par le satellite SOHO, les chercheurs ont remarqué que de puissants séismes se produisaient lorsque augmentaient le nombre et la vitesse des protons solaires arrivant sur Terre. Lorsque les protons en provenance du Soleil atteignent un pic, on observe également un pic dans le nombre de séismes d’une magnitude supérieure à M 5,6 pendant les 24 heures suivantes.
Après avoir remarqué une corrélation entre les émissions de protons solaires et les puissants séismes, les chercheurs ont ensuite proposé une explication avec un mécanisme baptisé « effet piézoélectrique inverse ».
La compression du quartz, roche courante dans la croûte terrestre, peut produire une impulsion électrique grâce à un processus appelé effet piézoélectrique. Les chercheurs pensent que de telles petites impulsions sont susceptibles de déstabiliser les failles proches de la rupture et déclencher des séismes.
Cette explication suppose que les anomalies électromagnétiques ne sont pas le résultat des séismes, mais en sont la cause. Lorsque les protons chargés positivement en provenance du Soleil frappent la bulle magnétique terrestre, ils génèrent des courants électromagnétiques qui se propagent à travers le monde. Les impulsions créées par ces courants continuent à déformer le quartz dans la croûte, ce qui finit par déclencher des tremblements de terre.
L’étude complète se trouve à cette adresse:
https://www.nature.com/articles/s41598-020-67860-3

Source: Nature Scientific Reports, The Watchers.

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Studies have been made about the possible influence of the Moon on volcanic eruptions. I have personally made a study about the possible correlation between atmospheric pressure and strombolian activity (see the abstract under the title of this blog). However, these studies have not brought any clear answers on the role played by these natural elements.

A new study by Italian researchers recently published in Nature Scientific Reports suggests that powerful eruptions on the Sun can trigger large earthquakes on Earth. In the paper, the authors analyzed 20 years of proton density and velocity data, as recorded by the SOHO satellite, and the worldwide seismicity in the corresponding period. They found a clear correlation between proton density and the occurrence of large earthquakes with magnitudes above M 5.6, with a time shift of one day.

The Sun is constantly bombarding the solar system with energy and particles in the form of the solar wind. Sometimes, eruptions on the Sun’s surface cause coronal mass ejections that hurtle through the solar system at extremely fast rates. The new study suggests that particles from such eruptions may be responsible for triggering groups of powerful earthquakes.

Scientists noted that some powerful earthquakes around the planet tend to occur in groups, not randomly. This indicates that there may be some global phenomenon triggering these worldwide events.

For their study, the researchers searched through 20 years of data on both earthquakes and solar activity, specifically from NASA-ESA’s Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) satellite, and sought probable correlations.

SOHO, located about 1.45 million km from the Earth, monitors the Sun, which helps scientists track how much solar material strikes the Earth.

By comparing the ISC-GEM Global Instrumental Earthquake Catalogue – a historical record of powerful tremors – to SOHO data, the researchers noticed more strong earthquakes happened when the number and velocities of incoming solar protons increased. When protons from the Sun peaked, there was also a spike in earthquakes above M 5.6 for the next 24 hours.

After noticing there was a correlation between solar proton flux and strong earthquakes, the researchers went on to propose an explanation with a mechanism called “the reverse piezoelectric effect”.

Compressing quartz rock, something common in the Earth’s crust, can produce electrical pulse through a process called the piezoelectric effect. The researchers think that such small pulses could destabilize faults that are nearing rupture, triggering earthquakes

This new explanation suggests that electromagnetic anomalies are not the result of earthquakes, but cause them instead. As positively charged protons from the Sun hit the Earth’s magnetic bubble, they generate electromagnetic currents that propagate across the world. Pulses created by these currents go on to deform quartz in the crust, ultimately triggering earthquakes.

The complete study can be found at this address :

https://www.nature.com/articles/s41598-020-67860-3

Source : Nature Scientific Reports, The Watchers.

Vue d’une éruption solaire (Source: NASA)