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Nouvelles données sur le volcanisme lunaire // New data on lunar volcanism

Une analyse d’échantillons lunaires fournis par la mission lunaire chinoise Chang’e 5 apporte peut-être une nouvelle réponse au volcanisme récent sur la Lune.
Les échantillons obtenus grâce aux missions Apollo et Luna ont tous été datés à environ 3 milliards d’années, mais les échantillons rapportés par la mission Chang’e 5 fin 2020 montrent que les roches de la région où le vaisseau spatial s’est posé étaient relativement jeunes, âgées de seulement 2 milliards d’années.
La mission Chang’e 5 a permis de collecter 1,73 kilogrammes de poussière et de roches lunaires dans une région appelée Oceanus Procellarum sur la face la plus proche de la lune en décembre 2020. Les scientifiques chinois avaient ciblé cette zone d’alunissage en raison de la densité apparente plus faible de cratères. Cela laissait supposer que la zone était nettement plus jeune que les zones échantillonnées par les missions Apollo américaine et Luna soviétique.

Voir vidéo de l’alunissage de Chang’e 5:

https://youtu.be/VS9zr6MrCiM

Image agrandie d’un échantillon de roche lunaire collecté lors de la mission chinoise Chang’e 5 en décembre 2020. (Source : CNSA/GRAS/NAOC)

Plusieurs équipes scientifiques ont essayé de savoir ce que les roches peuvent nous apprendre sur la Lune et l’histoire de notre système solaire.

Des chercheurs avaient précédemment émis l’hypothèse qu’une teneur en eau relativement élevée ou la présence d’éléments radioactifs producteurs de chaleur à l’intérieur de la Lune était susceptible de provoquer du volcanisme à un stade avancé de la vie de la Lune, dans certaines régions. Cependant, de nouvelles données fournies par la mission Chang’e-5 et publiées dans la revue Nature semblent écarter cette hypothèse.
Des chercheurs de l’Institut de géologie et de géophysique de l’Académie chinoise des sciences ont découvert qu’un point de fusion plus bas de certaines parties du manteau lunaire pourrait être dû à la présence de composants fusibles donnant naissance à un jeune volcanisme lunaire. L’étude a été publiée dans la revue Science Advances le 21 octobre 2022.
Un des scientifiques auteurs de l’étude a expliqué que « la fusion récente du manteau lunaire peut être obtenue soit en augmentant la température, soit en abaissant le point de fusion. Pour mieux comprendre ce problème, nous devons évaluer la température et la pression dans lesquelles le jeune volcanisme a été créé ».
Les chercheurs ont mené une série de simulations de cristallisation fractionnée et de fusion du manteau lunaire afin de comparer 27 échantillons de clastes de basalte issus de la mission Chang’e 5 avec des basaltes fournis par les missions Apollo. Ils ont découvert que le jeune magma collecté par Chang’e 5 avait des teneurs en oxyde de calcium et en dioxyde de titane plus élevées que les magmas Apollo plus anciens. Ce sont des cumulats océaniques de magma lunaire de stade tardif, riches en calcium et en titane, qui fondent plus facilement que les cumulats plus anciens.
L’étude présente des preuves du premier mécanisme viable susceptible d’expliquer le jeune volcanisme sur la Lune, compatible avec les derniers échantillons rapportés par la mission Chang’e 5. Cela pourrait aider à comprendre l’évolution thermique et magmatique de la Lune.
Source : space.com.

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An analysis of lunar samples returned by China’s Chang’e 5 moon mission has produced a new possible answer for recent volcanism in the moon’s history.

Lunar samples returned by the Apollo and Luna missions are all older than about 3 billion years, but samples returned by Chang’e 5 in late 2020 showed that rocks in the area were relatively young, at only 2 billion years old.

China’s Chang’e 5 spacecraft collected 1.73 kilograms of lunar dust and rocks (see sample above) from a region called Oceanus Procellarum on the near side of the moon in December 2020. The mission team targeted this landing area because of its apparent lower density of craters, suggesting it was significantly younger than areas sampled by the Apollo and Soviet Luna missions.

See video of Chang’e 5’s landing:

https://youtu.be/VS9zr6MrCiM

Various teams of scientists have been working to learn what the rocks can tell us about the moon and the history of our solar system. The researchers previously speculated that either a relatively high water content or the presence of radioactive, heat-producing elements in the lunar interior might have driven volcanism in a late stage of the moon’s life in some areas. However, new Chang’e-5 data published in the journal Nature appears to have ruled out these hypotheses.

Researchers from the Institute of Geology and Geophysics at the Chinese Academy of Sciences found that a lower melting point for portions of the lunar mantle could be due to the presence of fusible components, leading to young lunar volcanism. The study was published in the journal Science Advances on October 21st, 2022.

One of the sientists explained that « recent melting of the lunar mantle can be achieved by either raising the temperature or lowering the melting point. To better understand this problem, we should estimate the temperature and pressure in which the young volcanism was created. »

The researchers conducted a series of fractional crystallization and lunar mantle melting simulations to compare 27 samples of Chang’e 5 basalt clasts with Apollo basalts. They found that the young magma collected by Chang’e 5 had higher calcium oxide and titanium dioxide contents than older Apollo magmas. These are calcium-titanium-rich late-stage lunar magma ocean cumulates are more easily melted than early cumulates.

The research presents evidence for the first viable mechanism to account for young volcanism on the Moon that is compatible with the newly returned Chang’e 5 samples and could help understand the Moon’s thermal and magmatic evolution.

Source : space.com.

Le volcanisme des Iles Canaries

Alors que l’éruption du Cumbre Vieja se poursuit sans relâche sur l’île de La Palma, on peut se demander pourquoi des volcans sont actifs dans cette région de l’Océan Atlantique.

 

En effet, des éruptions ont eu lieu relativement récemment sur d’autres îles de l’archipel. On se souvient de l’éruption sous-marine à El Hierro en 2011-2012.

 

En remontant dans le temps, on note les éruptions de Teneguia (La Palma) en 1971 ou celle du volcan Chinyero, dans le nord-ouest de Tenerife en 1909.

A Tenerife, le Pico Viejo est entré en éruption du 9 juin au14 septembre 1798. Sur le site, l’événement semble avoir eu lieu hier  (Photo: C. Grandpey).

Toutes ces éruptions sont dues à la situation des Canaries à la verticale d’un point chaud dans l’Océan Atlantique. L’archipel présente une série d’îles approximativement alignées selon un axe ouest-est, et qui se prolonge vers le nord-est par une série de monts sous-marins. L’âge des îles diminue d’est en ouest, avec à l’est les îles et monts sous-marins les plus anciens et à l’ouest les îles plus récentes. Ainsi, Fuerteventura et Lanzarote sont les îles les plus anciennes avec 20,2 millions d’années, tandis qu’El Hierro est la plus jeune avec 1,1 million d’années.

 

Illustration réalisée par Erik-Jan Bosch, 2013

On remarquera que, contrairement à beaucoup de points chauds océaniques comme Hawaii, par exemple, le volcanisme des Canaries ne se limite pas à l’île la plus récente (El Hierro), mais est diffus sur l’ensemble des îles de l’archipel. Certains scientifiques pensent que le phénomène serait dû à la présence d’une cellule de convection dans le manteau terrestre qui entraînerait une partie du magma plus vers l’est, réactivant ainsi les anciennes îles. Ce même magma serait aussi responsable du volcanisme épars au nord-ouest du continent africain jusqu’au sud de l’Espagne.

Même si sa dernière activité n’est pas récente, le Pilón de Azúcar du Teide attire de nombreux volcanophiles. Le Teide est la troisième structure volcanique la plus haute et volumineuse de la planète, derrière le Mauna loa et Mauna kea à Hawaii. Son sommet présente encore de nos jours une activité résiduelle sous forme de fumerolles et de solfatares.

Photos: C & C Grandpey

Traces de volcanisme récent sur la Lune // Signs of recent volcanism on the Moon

drapeau francaisLa sonde lunaire Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) a fourni à la NASA la preuve que l’activité volcanique sur la Lune a ralenti progressivement et ne s’est pas arrêtée brusquement il y a un milliard d’années, comme cela est généralement admis.
De nombreux dépôts de roches observés par la LRO ont probablement moins de 100 millions d’années. Cette période correspond au Crétacé sur Terre, avec l’apogée des dinosaures. Certaines zones observées par la sonde lunaire pourraient même avoir un âge inférieur à 50 millions d’années. L’étude de la NASA a été mise en ligne sur le site Nature Geoscience.
Les zones rocheuses observées par la LRO sont dispersées au sein de plaines volcaniques de couleur sombre et se caractérisent par un assemblage de monticules lisses, arrondis, de faible hauteur, à côté zones plus accidentées et parsemées de blocs. Ces reliefs sont trop petits pour être vus depuis la Terre car ils présentent, pour la plupart, des diamètres de moins de 500 mètres dans leur plus grande dimension. L’une des zones les mieux connues et les mieux étudiées jusqu’à présent s’appelle Ina qui a été photographiée par les astronautes d’Apollo 15. Ina était considérée comme une zone à part, jusqu’à ce que des chercheurs américains et allemands  repèrent quelque 70 régions similaires dans des images à haute résolution.
Le grand nombre de ces reliefs et leur répartition sur de vastes zones laissent supposer que la dernière phase d’activité volcanique constitue une partie importante de l’histoire géologique de la Lune. Les dimensions des cratères présents dans ces zones montrent que les dépôts sont relativement récents et remontent probablement à moins de 100 millions d’années, voire moins de 50 millions d’années pour une région. En revanche, les plaines volcaniques qui les entourent sont attribuées à une activité volcanique qui a commencé il y a environ 3,5 milliards d’années et s’est terminée il y a environ un milliard d’années. C’est à cette époque que l’on pense que toute activité volcanique a cessé sur la Lune.
Plusieurs études antérieures avaient suggéré que Ina était très jeune et s’était peut-être formée en raison d’une activité volcanique très localisée. En l’absence d’autres reliefs similaires, Ina n’était pas considérée comme une preuve de volcanisme à grande échelle.
Les résultats de cette étude ont des implications majeures sur nos connaissances concernant la chaleur interne de la Lune. Ils nous révèlent que le manteau lunaire est probablement resté suffisamment chaud pour fournir le magma qui a généré les éruptions mineures qui ont créé ces jeunes formes volcaniques hors du commun.

Source: NASA.

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drapeau anglaisNASA’s Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) has provided researchers strong evidence the moon’s volcanic activity slowed gradually instead of stopping abruptly a billion years ago.

Scores of distinctive rock deposits observed by LRO are estimated to be less than 100 million years old. This time period corresponds to Earth’s Cretaceous period, the heyday of dinosaurs. Some areas may be less than 50 million years old. Details of the study are published online Nature Geoscience.

The rock deposits observed by LRO are scattered across the moon’s dark volcanic plains and are characterized by a mixture of smooth, rounded, shallow mounds next to patches of rough, blocky terrain. The features are too small to be seen from Earth as they average less than 500 metres across in their largest dimension. One of the largest, a well-studied area called Ina, was imaged from lunar orbit by Apollo 15 astronauts. Ina appeared to be a unique feature until American and German researchers spotted about 70 similar regions in high-resolution images.

The large number of these features and their wide distribution strongly suggest that late-stage volcanic activity was an important part of the moon’s geologic history. The numbers and sizes of the craters within these areas indicate the deposits are relatively recent, probably less than 100 million years old, and perhaps less than 50 million years old for one area.

In contrast, the volcanic plains surrounding these distinctive regions are attributed to volcanic activity that started about 3 1/2 billion years ago and ended roughly 1 billion years ago. At that point, all volcanic activity on the moon was thought to cease.

Several earlier studies suggested that Ina was quite young and might have formed due to localized volcanic activity. However, in the absence of other similar features, Ina was not considered an indication of widespread volcanism.

The findings have major implications for how warm the moon’s interior is thought to be. They tell us that the lunar mantle had to remain hot enough to provide magma for the small-volume eruptions that created these unusual young features.

Source: NASA.

Moon-volcanoes

Maskelyne fait partie des reliefs volcaniques récemment découverts sur la Lune (Crédit photo:  NASA)