Étiquette : volcans

Kilauea (Hawaii): Sismicité et odeur de soufre, mais pas d’éruption en vue // Seismicity and sulphur smell, but no imminent eruption

Dans la soirée du 22 octobre 2020, les personnes vivant près du sommet du Kilauea ont commencé à ressentir une série de séismes. Ils étaient faibles et certains pouvaient même être confondus avec une forte rafale de vent faisant vibrer la maison. Au fil de la nuit, ces événements sont devenus de plus en plus fréquents et de plus gênants.
Il s’est avéré qu’un essaim sismique superficiel avait commencé à l’ouest du sommet du Kilauea, près du camping de Namakanipaio. L’événement le plus significatif a atteint une magnitude de M 3,5 le 24 octobre. Cependant, le HVO a rassuré la population et a expliqué que cette sismicité n’était pas le signe d’une éruption volcanique.
L’Observatoire fait remarquer que, bien que le Kilauea et le Mauna Loa ne soient pas en éruption actuellement, ils sont tous deux des volcans actifs et il y a une activité sismique constante au sein de ces volcans. Cette activité peut inclure des événements comme le dernier essaim sismique. Le HVO a détecté plusieurs essaims similaires depuis 1983 le long du système de failles Ka’oiki situé entre le Kilauea et la Mauna Loa.
Outre la sismicité, les habitants de Big Island ont également signalé de fortes odeurs de soufre ou du vog (brouillard volcanique) au cours de la semaine dernière. Les instruments de surveillance du HVO n’ont enregistré aucune augmentation des émissions de SO2 ou de H2S. La raison la plus probable de la présente de cette odeur réside dans les ‘vents de Kona’, des vents qui soufflent du sud et non du nord-est comme les alizés traditionnels. En conséquence, même si les gaz volcaniques émanant du Kilauea sont restés à un niveau normal, le changement d’orientation du vent les fait se concentrer dans des secteurs inhabituels.
Malgré la sismicité et l’odeur de soufre, le HVO insiste sur le fait qu’il n’y a actuellement aucune éruption ou signe qu’une éruption est imminente. La pièce d’eau au fond de l’Halema’uma’u continue de s’étendre et de s’approfondir lentement.
Source: HVO.

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On the evening of October 22nd, 2020, people living near the summit of Kilauea began to feel a series of earthquakes. They were small and some could even be mistaken for a strong gust of wind blowing against the house. As the night went on, these events became more frequent and larger in magnitude.

As it turns out, a shallow seismic swarm had begun west of Kilauea’s summit, near Namakanipaio Campground. The largest single event reached M 3.5 earthquake on October 24th. However, HVO reassured the population and explained that this seismicity was not the sign of a volcanic eruption.

The Observatory explains that although Kilauea and Mauna Loa are not currently erupting, they are both active volcanoes and there is constant “background” activity going on within these volcanoes. This background activity can lead to, and include, events like the recent earthquake swarm.

HVO has detected several similar Ka‘ōiki seismic swarms since 1983 along the Ka‘ōiki fault system which is located between these two active volcanoes..

Beside the seismicity, Big Island residents also reported strong smells of sulphur or vog (volcanic fog) over the past week. HVO’s gas monitoring instruments have not recorded any increases in volcanic emissions of SO2 or H2S. The most likely reason is the Kona winds which are winds coming from the south instead of the typical trade winds from the northeast. As a result, even though volcanic gases emanating from Kilauea have remained at consistent “background” levels, they are being blown around and concentrated in other places than normal.

Despite the seismicity and the sulphur smell, HVO insists that there is currently no eruption or signs that an eruption is imminent. The water lake at the bottom of Halema‘uma‘u continues to slowly expand and deepen.

Source: HVO.

Emissions de gaz sur le Kilauea (Photo : C. Grandpey)

Volcans du monde // Volcanoes of the world

Voici quelques nouvelles de l’activité volcanique dans le monde:

Au Kamtchatka, une nouvelle séquence éruptive sur le Karymsky le 21 octobre 2020 a incité KVERT à élever à l’Orange la couleur de l’alerte aérienne. Une anomalie thermique a été identifiée sur les images satellites. Les explosions ont produit des panaches de cendres qui s’élevaient jusqu’à 6 km au-dessus du niveau de la mer.

L’activité strombolienne se poursuit sur le Klyuchevskoy avec une coulée de lave qui descend dans la ravine Apakhonchich sur le flanc SE. La couleur de l’alerte aérienne était passée à l’Orange le 8 octobre 2020.

Une activité explosive sur le Bezymianny le 22 octobre a produit un panache de cendres qui s’est élevé jusqu’à 9 km au-dessus du niveau de la mer. La couleur de l’alerte aérienne est passée au Rouge, puis abaissée à l’Orange et finalement au Jaune le 23 octobre 2020.

La couleur de l’alerte aérienne reste à l’Orange pour le Sheveluch et l’Ebeko.
Source: KVERT.

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En Sicile, l’activité de l’Etna se caractérise par des séquences stromboliennes dans le cratère nord-est (NEC), au niveau du cône dans le nouveau cratère sud-est (NSEC) et des émissions de gaz au niveau de  la Voragine (VOR) et de la Bocca Nuova (BN). La fréquence et l’intensité des explosions stromboliennes sont variables.

L’activité du Stromboli se caractérise par des explosions dans la zone cratèrique Nord (N) et la zone cratèrique centre-sud (CS). Les explosions de deux bouches dans le cratère N1 éjectent des lapilli et des bombes à 80 à 150 m de hauteur, avec aussi des émissions de cendres. Les explosions de deux bouches dans la cratère N2 éjectent des matériaux à une fréquence de 5 à 10 événements par heure. Les explosions provenant des bouches de la zone C-S éjectent également des matériaux à 250 m de hauteur, à une fréquence de 1 à 3 événements par heure.
Source: INGV.

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Suite à la détection récente par satellite d’émissions significatives de SO2 et d’une augmentation de la sismicité au-dessus de la normale, l’AVO a fait passer au Jaune la couleur de l’alerte aérienne et à « Advisory » (surveillance conseillée) le niveau d’alerte volcanique du Korovin (Aléoutiennes / Alaska). Des séismes discrets ont été détectés au cours des deux dernières semaines et un dégazage de SO2 a été détecté quatre fois dans les données satellitaires les 15, 20 et 26 octobre. Les images satellites ne montrent aucun autre signe d’activité pour le moment.
Source: AVO.

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En raison d’effondrements du dôme de lave sommital, le Sinabung (Indonésie) a déclenché deux coulées pyroclastiques le 25 octobre 2020. Les avalanches de cendre à haute température ont atteint des distances de 1,5 et 2,5 km, comme on peut le voir sur la vidéo amateur ci-dessous. Par mesure de précaution, les autorités ont évacué les habitants à proximité du volcan.
Le CVGHM indique que la première coulée a atteint une distance d’environ 1,5 km tandis que la seconde a parcouru jusqu’à 2,5 km. D’autres coulées sont probables car le dôme de lave continue de s’effondrer.
Avec les fortes pluies, les lahars sont un autre danger posé par ce volcan, donc les personnes vivant à proximité des ravines du Sinabung doivent être vigilantes.

Le niveau d’alerte volcanique reste à 3 (Siaga).
Source: CVGHM.

Petite vidéo amateur de l’événement du 25 octobre:
https://youtu.be/pivm7TZZ-gs

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Dans son bulletin mensuel, l’Observatoire Volcanologique et Sismologique de la Martinique (OVSM) indique qu’au cours du mois de septembre 2020, 51 séismes de type volcano-tectonique et 88 séismes régionaux d’origine tectonique, ont été enregistrés, mais l’activité sismique reste globalement faible et ne présente pas d’inquiétude pour la population. D’ailleurs, le niveau d’alerte reste Vert.

Toutefois, bien que l’activité sismique reste globalement faible, elle est en augmentation depuis novembre 2019. La plupart de ces séismes sont localisés sous la Montagne Pelée entre 3 km de profondeur et la surface. Selon l’Observatoire, cette augmentation des séismes peut être la conséquence d’une plus forte circulation d’eau chaude chargée en minéraux, ou à la fracturation de l’édifice volcanique en lien avec l’activité tectonique dans la région. Durant la période historique, plusieurs séismes ont causé des dommages en Martinique : 1827, 1839, 1843, 1906, 1946, 1953 et 2007.
Source : OVSM, Martinique la 1ère.

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La préfecture de Mayotte vient d’indiquer que, selon les données de la dernière campagne océanographique menée du 1er au 26 octobre 2020, le volcan sous-marin découvert en mai 2019 au large de Mayotte est toujours actif. Cette dernière campagne a permis d’identifier au nord-ouest du volcan de nouvelles coulées de lave pouvant atteindre 60 m mètres d’épaisseur sur le fond marin. Elles confirment la persistance d’une activité éruptive, toujours en cours au moment de la campagne..
Les relevés du fond marin ont permis de constater que la morphologie du volcan n’a pas évolué depuis août 2019. Selon les études déjà menées sur le volcan, ce dernier présente une hauteur de 800 mètres et il a provoqué des séismes qui ont fait s’affaisser Mayotte de 15 centimètres.
Source : Mayotte la 1ère.

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Le récent essaim sismique – avec un événement de M 5,6 – sur la Péninsule de Reykjanes (Islande), entre Fagradalsfjall et Kleifarvatn, a provoqué une déformation du sol associée à un mouvement sur des failles pendant la période du 16 au 22 octobre 2020. Sur le document ci-dessous, le signal le plus significatif, à proximité de Skolahraun représente un mouvement allant jusqu’à 5 cm (dans la ligne de visée du satellite) associé au séisme M 5,6. D’autres déformations sont observées à proximité de Driffell et à l’est de Keilir ; elles sont liées au mouvement sur les failles dans cette région. De nombreuses fractures, liées à ces séismes, ont été observées au sol dans cette zone.
Ces séismes sont liés à la réactivation volcano-tectonique de la Péninsule de Reykjanes depuis décembre 2019. Cette activité sismique n’est pas terminée et d’autres secousses sont probables.
Source: OMI.

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Here is some news of volcanic activity around the world :

In Kamchatka, a new eruption at Karymsky on October 21st, 2020 prompted KVERT to raise the Aviation Colour Code to Orange. A thermal anomaly was identified in satellite images. Explosions produced ash plumes that rose as high as 6 km above sea level.

Strombolian activity continues at Klyuchevskoy with a lava flow travelling down the Apakhonchich drainage on the SE flank. The Aviation Colour Code had been raised to Orange on October 8th, 2020.

An explosive eruption at Bezymianny on October 22nd produced an ash plume that rose as high as 9 km above sea level. The Aviation Colour Code was raised to Red, then lowered to Orange and finally to Yellow on October 23rd, 2020.

The Aviation Colour Code remains at Orange for Sheveluch and  Ebeko.

Source: KVERT.

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In Sicily, activity at Mt Etna is characterized by strombolian activity at the Northeast Crater (NEC), the New Southeast Crater (NSEC) cone, and gas emissions at the Voragine (VOR) and Bocca Nuova (BN) craters. Both the frequency and intensity of the strombolian explosions is variable.

Activity at Stromboli is characterized by ongoing explosive activity from Area N (north crater area) and in Area C-S (south-central crater area). Explosions from two vents at the N1 vent (Area N) eject lapilli and bombs 80-150 m high, and produced ash emissions. Explosions at two N2 vents eject material at a frequency of 5-10 events per hour. Explosions from vents in Area C-S also eject material 250 m high at a frequency of 1-3 events per hour.

Source: INGV.

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Based on recent satellite detections of significant SO2 emissions and an increase in seismicity above background level, AVO has raised the Aviation Colour Code and Alert Level at Korovin (Aleutians / Alaska) ro Yellow and Advisory, respectively.  Discrete earthquakes have been detected over the past two weeks and SO2 degassing has been detected four times in satellite data on October 15th, 20th and 26th. Satellite views show no other signs of activity at this time.

Source: AVO.

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Due to collapses of the summit lava dome, Mt Sinabung (Indonesia) unleashed two pyroclastic flows on October 25th, 2020. The hot clouds reached distances of 1.5 and 2.5 km, as can be seen on the amateur video below. As a precautions, authorities evacuated nearby residents.

CVGHM indicates that the first flow reached a distance of some 1.5 km while the second travelled as far as 2.5 km. More flows are expected as the lava dome keeps collapsing.

With the heavy rains, lahars are another danger posed by this volcano, so people living near Sinabung’s drainages should be aware of that danger, too.

The alert level remains at 3 (Siaga).

Source : CVGHM.

Short amateur video of the 25 October event :

https://youtu.be/pivm7TZZ-gs

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In its monthly bulletin, the Observatoire Volcanologique et Sismologique de la Martinique (OVSM) indicates that during the month of September 2020, 51 volcano-tectonic earthquakes and 88 regional earthquakes of tectonic origin were recorded, but the seismic activity remains low and is not of concern to the population. The volcanic alert level remains Green.
However, although seismic activity remains low, it has been increasing since November 2019. Most of these earthquakes are located under Montagne Pelée between a depth of 3 km  and the surface. According to the Observatory, this increase in seismicity may be the consequence of a stronger circulation of hot water loaded with minerals, or the fracturing of the volcanic edifice in connection with tectonic activity in the region. During the historic period, several earthquakes caused damage in Martinique: 1827, 1839, 1843, 1906, 1946, 1953 and 2007.
Source: OVSM, Martinique la 1ère.

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The Mayotte prefecture has just indicated that, according to data from the last oceanographic campaign conducted from October 1st to 26th, 2020, the submarine volcano discovered in May 2019 off Mayotte is still active. This campaign identified new lava flows up to 60 m thick on the seabed to the northwest of the volcano. They confirm the persistence of an eruptive activity, still in progress at the time of the campaign.
Surveys of the seabed have shown that the morphology of the volcano has not changed since August 2019. According to studies already carried out on the volcano, the latter has a height of 800 metres and it triggered earthquakes that caused Mayotte to subside by 15 centimetres.
Source: Mayotte la 1ère.

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The recent seismic swarm – with a maximum magnitude of M 5.6 – on the Reykjanes Peninsula (Iceland), between Fagradalsfjall and Kleifarvatn, caused ground deformation associated with movement on faults during the period October.16th – 22nd, 2020. On the document below, the large signal shown in the vicinity of Skolahraun represents movement of up to 5 cm (in the satellite’s line-of-sight) associated with the M 5.6 earthquake. Additional deformation is observed in the vicinity of Driffell and east of Keilir, related to movement on faults in this region. Multiple fractures, related to these earthquakes, have been observed on the ground in this area.

These earthquakes are related to the volcano-tectonic reactivation of the Reykjanes Peninsula which commenced in December 2019. The unrest is ongoing and the occurrence of additional future earthquakes is considered likely.

Source: IMO.

Source: IMO

Les secrets du lac d’Issarlès (Ardèche) enfin percés ?

Situé à 1 000 m d’altitude dans le département de l’Ardèche, le lac d’Issarlès est un maar. Autrement dit, à l’image du Lac Pavin dans le Puy-de-Dôme, il résulte d’une violente éruption phréatomagmatique qui a secoué la région il y a quelque 80 000 ans. Sa profondeur maximale est de 108 mètres, ce qui en fait le plus profond lac de maar de France, pour une circonférence de 3,8 km et une superficie de 90 hectares.

Le lac d’Issarlès est utilisé par EDF pour alimenter la centrale hydroélectrique de Montpezat-sous-Bauzon. Il est relié via des galeries souterraines à deux barrages sur la Loire et deux de ses affluents du plateau ardéchois, le Gage et la Veyradeyre. En dehors de la période estivale dévolue au tourisme, la production hydroélectrique entraîne un marnage important au niveau du lac.

Jusqu’à présent, on ne savait que très peu de choses sur les profondeurs du lac qui renferment les secrets des activités géologiques du passé. Afin d’essayer de les percer, un carottage a été réalisé dans les sédiments lacustres à la fin du mois de septembre. La presse locale indique que l’opération a été difficile. Il a fallu faire venir spécialement d’Autriche une barge d’eau flottante et la stabiliser à la surface du lac afin de tirer le meilleur parti possible de la carotte sédimentaire. Lors de cette opération, les chercheurs ont été confrontés à une baisse du niveau d’eau, à cause des prélèvements effectués par la centrale hydroélectrique mentionnée plus haut.

Le carottier a permis de prélever les sept premiers mètres d’une séquence évaluée à 30 mètres d’épaisseur. C’est à la force des bras et avec un treuil que l’on a remonté la carotte prélevée. Une fois analysée et datée, la séquence prélevée révèlera l’histoire environnementale, volcanique et sismique de ce secteur de l’Auvergne.
Emmanuelle Defive, maître de conférences à l’université Clermont Auvergne, et que je salue ici,  indique que l’équipe de chercheurs poursuit ses recherches sur l’étude des 200.000 dernières années, en analysant les interactions entre les volcans et l’occupation humaine. « Le lac d’Issarlès fait partie des jeunes volcans d’Ardèche dont la particularité est qu’il n’a jamais été précisément daté jusqu’à présent. Or ils sont contemporains de la chaîne des Puys.»

Les prospections au sonar acoustique effectuées en juin 2019 ont mis en évidence au moins cinq générations de glissements de terrain lacustres. Ces glissements perturbent localement la stratigraphie, mais constituent aussi un objet d’étude car ils témoignent d’événements tels que des variations d’eau du lac ou des mouvement sismique tels que ceux qu’a pu causer le séisme du Teil du 11 novembre 2019, à moins de 50 km à vol d’oiseau du lac d’Issarlès. Emmanuelle Defive ajoute : « Les enseignements tirés de ces diverses investigations devront être calés dans le temps aussi précisément que possible par des datations avec la méthode du radiocarbone. Les carottes seront envoyées au laboratoire Geode (Géographie de l’environnement), situé à Toulouse, pour y être finement analysées. Les résultats précis seront connus d’ici un an. Grâce à la datation par thermoluminescence, nous avons pu déjà obtenir une datation de ce lac de maar entre 50.000 et 60.000 ans, mais elle demande à être confirmée. »

D’un point de vue historique, l’activité du volcan d’Issarlès se situe dans la période de l’homme de Néandertal qui a vraisemblablement été témoin de ces éruptions car les panaches éruptifs se voyaient de loin. Selon le généticien Axel Kahn à qui je posais un jour la question, ces éruptions n’ont pas été représentées par les hommes de l’époque sur les parois des cavernes car elles faisaient partie de leur environnement quotidien. Ce qui importait, c’était la nourriture, d’où la figuration fréquente de bestiaires dans les grottes. La représentation d’un panache éruptif dans la grotte de Vallon-Pont-d’Arc reste d’ailleurs à prouver.
Le lac d’Issarlès représente également un excellent enregistreur permettant de connaître les fluctuations climatiques. Il y a 50.000 ans, ce lac était un cratère de maar. Dans les millénaires qui ont suivi l’éruption phréatomagmatique,  le cratère s’est rempli d’eau, mais aussi de sédiments. À travers leur épaisseur, les carottes, qui constituent de véritables archives du climat, vont pouvoir livrer leurs secrets en laboratoire avec l’analyse des pollens de fleurs fossiles ou de sables ou graviers.

Source : L’Eveil de la Haute Loire.

Vue du lac d’Issarlès, avec au fond le Mont Mézenc (Crédit photo : Wikipedia)

Dernières nouvelles de Io, la lune de Jupiter // Latest news of Io, Jupiter’s moon

 CNN a publié un article très intéressant sur les dernières observations d’Io, la lune volcanique de Jupiter. Cette lune a été nommée ainsi en référence à une mortelle transformée en vache lors d’un combat entre Zeus et Hera dans la mythologie grecque
Plus de 400 volcans ornent la surface de Io, en faisant le monde volcanique le plus actif de notre système solaire. Certains de ces volcans sont si puissants que leurs éruptions peuvent être vues à l’aide de grands télescopes sur Terre.
De nouvelles images recueillies par un réseau de télescopes ALMA (Atacama Large Millimeter / submillimeter Array) au Chili ont permis de voir pour la première fois l’effet direct de cette activité volcanique sur la mince atmosphère de la lune. Une étude incluant ces données devrait être publiée prochainement  dans le Planetary Science Journal.
Les images capturées le réseau de télescopes offrent une nouvelle perspective sur la lune et sa palette de couleurs, avec du jaune, du blanc, de l’orange et du rouge. Ces couleurs sont dues aux gaz sulfureux émis par les nombreux volcans, et qui gèlent lorsqu’ils rencontrent les températures froides de la surface.

Une lune couverte de volcans pourrait faire penser que Io est un corps céleste chaud, mais il n’en est rien ; la surface d’Io est  froide en permanence, avec une température d’environ moins 145°C (- 230°F).
L’atmosphère d’Io est si ténue qu’elle est environ un milliard de fois plus mince que celle de la Terre. Des observations et études antérieures de la lune ont révélé que cette atmosphère est en grande partie composée de dioxyde de soufre (SO2).
Cependant, on ne sait pas quel processus entraîne la dynamique dans l’atmosphère d’Io. Il se peut qu’il s’agisse d’une activité volcanique ou d’un gaz qui se sublime au contact de la surface glacée lorsque Io est au soleil. Les chercheurs ont utilisé ALMA pour capturer des images de la lune alors qu’elle se déplaçait dans et hors de l’ombre de Jupiter afin de mieux comprendre son atmosphère. Lorsque Io passe dans l’ombre de Jupiter et qu’elle n’est pas exposée directement à la lumière du soleil, le SO2 condense à la surface de Io. Pendant ce temps, on ne peut voir que du SO2 d’origine volcanique. On peut donc mesurer exactement quelle proportion de l’atmosphère est affectée par l’activité volcanique. Par la suite, dès que Io reçoit le lumière du soleil, la température augmente, son atmosphère se reforme en 10 minutes environ, plus vite que l’avaient prédit les modèles précédents. Cependant, les dernières données montrent que tout le SO2 ne gèle pas pendant les périodes de baisse de température quand Io se trouve dans l’ombre de Jupiter. En fait, ALMA a pu détecter les émissions de SO2 en provenance de ce que les chercheurs appellent des « volcans furtifs », qui n’émettent pas de gaz ou de particules détectables, mais qui émettent leur gaz dans une atmosphère suffisamment chaude pour éviter leur condensation et le gel.
Les scientifiques sont désormais en mesure d’expliquer le déroulement de ces processus chauds. L’attraction de Jupiter, Ganymède et Europa chauffe l’intérieur d’Io, ce qui donne naissance à des volcans qui émettent du dioxyde de soufre sous forme de gaz. Finalement, le gaz se condense et gèle pour former une épaisse couche de glace à la surface d’Io. Cette couche est recouverte de poussière volcanique, ce qui fait apparaître les couleurs caractéristiques de la lune.
Les images ALMA ont révélé des panaches distincts de SO et de SO2 émis par les volcans, et contribuant pour 30% à 50% à l’atmosphère de la lune. Les scientifiques ont également détecté du chlorure de potassium gazeux (KCl), un composant observé dans le magma des volcans. Les chercheurs pensent que cela montre qu’il existe des réservoirs de magma diffèrents entre les volcans.
Io est à peine plus grande que notre Lune, mais elle est très différente. De plus, son environnement ne ressemble à rien de ce que l’on trouve sur Terre. À côté des volcans, la surface d’Io est également recouverte de lacs de lave silicatée en fusion. Avec un tel paysage, les scientifiques affirment qu’il serait totalement impossible d’y vivre.
Io est coincée entre la puissante gravité de Jupiter et le tiraillement des orbites des autres lunes comme Europa et Ganymède, ce qui participe à l’activité sur Io. Certains volcans sont imposants, comme Loki Patera, qui mesure 200 kilomètres de diamètre. La lune est sur une orbite verrouillée autour de Jupiter, ce qui signifie que c’est toujours la même face de la lune qui est orientée vers la planète.
Les images ALMA ont révélé que l’atmosphère d’Io devient incroyablement instable lorsqu’elle traverse l’ombre de Jupiter. Cela se produit toutes les 42 heures pendant l’orbite d’Io autour de sa voisine.
Les observations et études futures permettront aux chercheurs de déterminer la température de la basse atmosphère d’Io, qui reste inconnue pour le moment.
Source: CNN.

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CNN has released a very interesting article about the latest observations of IO, Jupiter’s volcanic moon. The moon was named with reference to a mortal woman who is transformed into a cow during a fight between Zeus and Hera in Greek mythology

Io is covered by more than 400 active volcanoes, and it is the most volcanically active world in our solar system. Some of Io’s volcanoes are so powerful that their eruptions can be seen using large telescopes on Earth.

New images collected by an array of telescopes on Earth have observed for the first time the direct effect of this volcanic activity on the moon’s thin atmosphere. A study including this data is expected to be published in the Planetary Science Journal.

The images captured by ALMA, or the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array of telescopes in Chile, provide a new perspective on the moon and its colour palette of yellow, white, orange and red. These colours are due to the sulphurous gases spewing from the moon’s many volcanoes that freeze when they meet the cold temperatures of the icy surface.

Although the idea of a moon covered in volcanoes suggests Io would be a hot celestial body, Io’s surface is always cold at about – 145°c (- 230°F)..

Io’s atmosphere is so faint that it is about a billion times thinner than Earth’s. Previous observations and studies of the moon revealed that this atmosphere is largely comprised of sulphur dioxide gas (SO2).

However, it is not known which process drives the dynamics in Io’s atmosphere. It might be volcanic activity, or gas that has sublimated from the icy surface when Io is in sunlight. Researchers used ALMA to capture images of the moon as it moved into and out of Jupiter’s shadow to understand more about the moon’s atmosphere. When Io passes into Jupiter’s shadow, and is out of direct sunlight, it is too cold for SO2, and it condenses onto Io’s surface. During that time one can only see volcanically-sourced SO2. One can therefore see exactly how much of the atmosphere is impacted by volcanic activity. Then, as soon as Io gets into sunlight, the temperature increases, its atmosphere reforms in about 10 minutes’ time, faster than what models had predicted. However, the researchers’ data show that not all of the SO2 freezes during the temperature drop Io experiences while in Jupiter’s shadow. In fact, ALMA was able to detect global radio SO2 emissions from what the researchers call “stealth volcanoes”, which don’t emit smoke or detected particles, but release the gas into the atmosphere that is warm enough to keep from condensing and freezing.

Scientists are now able to explain these hot processes unfold. The tug of Jupiter, Ganymede and Europa heat the interior of Io, which creates volcanoes that release hot sulphur dioxide gas. Eventually, the gas condenses and freezes in a thick layer of SO2 ice on Io’s surface. That layer is covered over by volcanic dust, which creates Io’s signature colours.

The clarity of the ALMA images revealed distinct plumes of SO and SO2 coming from the volcanoes, contributing between 30% to 50% of the moon’s atmosphere. The scientists also saw potassium chloride gas (KCl), a common component of magma, emerging from the volcanoes. The researchers believe that this suggests that the magma reservoirs differ between volcanoes.

Io is only slightly larger than our moon, but it is very different. What’s more, its environment is unlike anything found on Earth. Beside the volcanoes, Io’s surface is also covered with lakes of molten silicate lava. With such a dramatic landscape, scientists say it would be totally impossible to live there.

Io is caught between Jupiter’s massive gravity and the tug of orbits from the planet’s other moons like Europa and Ganymede, which contributes to the activity on Io. Some of its volcanoes are massive, like Loki Patera, which is 200 kilometres across. The moon is in a tidally locked orbit around Jupiter, meaning that the same side of the moon always faces the planet.

The ALMA images revealed that Io’s atmosphere becomes incredibly unstable when it passes through Jupiter’s massive shadow. This occurs every 42 hours during Io’s orbit around its neighbour.

Future observations and studies will allow researchers to determine the temperature of Io’s lower atmosphere, which remains unknown for now.

Source: CNN.

Les images ALMA d’Io montrent pour la première fois des panaches de dioxyde de soufre (en jaune) s’élevant des volcans. Jupiter est visible en arrière-plan (image de la sonde Cassini). [Source : ALMA, NASA, Space Science Institute]