Volcans

Volcans actifs de notre système solaire



Une activité a été observée sur Terre et sur les lunes de Jupiter, Neptune et Saturne


Volcans sur Io: Io, une lune de Jupiter, est le corps le plus volcaniquement actif de notre système solaire. Il compte plus de 100 centres volcaniques actifs, dont beaucoup ont plusieurs évents actifs. Des éruptions refont régulièrement surface sur de grandes parties de la lune. Image de la NASA.

Table des matières


Volcans du système solaire
Qu'est-ce qu'un volcan actif?
Qu'est-ce qu'un cryovolcan?
Moon Io de Jupiter: le plus actif
"Rideaux de feu" sur Io
Triton: le premier découvert
Encelade: le meilleur documenté
Preuve d'activité
Est-ce que plus d'activité sera découverte?

Volcans du système solaire

Des preuves de l'activité volcanique passée ont été trouvées sur la plupart des planètes de notre système solaire et sur beaucoup de leurs lunes. Notre propre lune a de vastes zones couvertes d'anciennes coulées de lave. Mars a Olympus Mons et Tharsis Rise, les plus grandes caractéristiques volcaniques de notre système solaire. La surface de Vénus est recouverte de roches ignées et de centaines de caractéristiques volcaniques.

La plupart des caractéristiques volcaniques découvertes dans notre système solaire se sont formées il y a des millions d'années - lorsque notre système solaire était plus jeune et que les planètes et les lunes avaient des températures internes beaucoup plus élevées. L'activité volcanique géologiquement récente n'est pas aussi répandue.

Sur la base des observations de la Terre et des véhicules spatiaux, seuls quatre corps du système solaire ont confirmé l'activité volcanique. Ce sont 1) la Terre; 2) Io, une lune de Jupiter; 3) Triton, une lune de Neptune; et, 4) Encelade, une lune de Saturne.

Des preuves d'une éventuelle activité volcanique sur Mars, Vénus, Pluton et Europa ont été observées, mais aucune observation d'éruption directe n'a été faite.

Qu'est-ce qu'un volcan actif?

Le terme "volcan actif" est utilisé principalement en référence aux volcans de la Terre. Les volcans actifs sont ceux qui éclatent actuellement ou qui ont éclaté à un moment donné de l'histoire humaine.

Cette définition fonctionne assez bien pour les volcans sur Terre, car nous pouvons en observer facilement certains - mais beaucoup sont situés dans des régions éloignées où de petites éruptions pourraient passer inaperçues, ou sous des régions éloignées des océans où même de grandes éruptions pourraient ne pas être détectées. Un exemple est le massif de Tamu, "le volcan le plus massif du monde", qui n'a été reconnu qu'en 2013.

Au-delà de la Terre, nos capacités à détecter des éruptions volcaniques n'ont pas commencé avant l'invention de puissants télescopes et ont fait un grand bond lorsque les véhicules spatiaux ont pu transporter des télescopes et d'autres appareils de détection à proximité d'autres planètes et de leurs lunes.

Aujourd'hui, un certain nombre de télescopes sont disponibles pour détecter ces éruptions - si elles sont suffisamment grandes et orientées dans la bonne direction. Cependant, de petites éruptions pourraient ne pas être remarquées car il n'y a pas suffisamment de télescopes pour observer toutes les zones du système solaire où une activité volcanique pourrait se produire.

Bien que seules quelques éruptions extraterrestres aient été détectées, beaucoup a été appris à leur sujet. La découverte la plus intéressante a peut-être été les cryovolcans dans la région extérieure du système solaire.

Geyser sur Encelade: Une vue en couleur de l'activité cryovolcanique sur la lune de Saturne Encelade. Ces geysers font régulièrement sauter des panaches composés principalement de vapeur d'eau avec de petites quantités d'azote, de méthane et de dioxyde de carbone. Image de la NASA.

Qu'est-ce qu'un cryovolcan?

La plupart des gens définissent le mot «volcan» comme une ouverture à la surface de la Terre à travers laquelle s'échappent des roches en fusion, des gaz et des cendres volcaniques. Cette définition fonctionne bien pour la Terre; cependant, certains corps de notre système solaire ont une quantité importante de gaz dans leur composition.

Les planètes proches du soleil sont rocheuses et produisent des magmas de roche silicatée similaires à ceux vus sur Terre. Cependant, les planètes au-delà de Mars et leurs lunes contiennent des quantités importantes de gaz en plus des roches silicatées. Les volcans de cette partie de notre système solaire sont généralement des cryovolcans. Au lieu de faire éclater de la roche en fusion, ils font éclater des gaz froids, liquides ou gelés tels que l'eau, l'ammoniac ou le méthane.

Volcan Io Tvashtar: Cette animation en cinq images, produite à partir d'images capturées par le vaisseau spatial New Horizons, illustre une éruption volcanique sur Io, une lune de Jupiter. Le panache d'éruption est estimé à environ 180 miles de haut. Image de la NASA.

Moon Io de Jupiter: le plus actif

Io est le corps le plus volcaniquement actif de notre système solaire. Cela surprend la plupart des gens car la grande distance d'Io avec le soleil et sa surface glacée le font ressembler à un endroit très froid.

Cependant, Io est une très petite lune qui est énormément influencée par la gravité de la planète géante Jupiter. L'attraction gravitationnelle de Jupiter et de ses autres lunes exerce une telle "traction" sur Io qu'elle se déforme continuellement à cause de fortes marées internes. Ces marées produisent une énorme quantité de friction interne. Ce frottement chauffe la lune et permet une intense activité volcanique.

Io possède des centaines d'évents volcaniques visibles, dont certains jets de vapeur gelée et de "neige volcanique" à des centaines de kilomètres de hauteur dans son atmosphère. Ces gaz pourraient être le seul produit de ces éruptions, ou il pourrait y avoir de la roche silicatée associée ou du soufre fondu. Les zones autour de ces évents montrent qu'elles ont été «refaites surface» avec une couche plate de nouveau matériau. Ces zones refait surface sont la caractéristique de surface dominante de Io. Le très petit nombre de cratères d'impact sur ces surfaces, par rapport à d'autres corps du système solaire, témoigne de l'activité volcanique continue d'Io et du resurfaçage.

Éruption volcanique sur Io: Image de l'une des plus grandes éruptions jamais observées sur la lune de Jupiter, Io, prise le 29 août 2013 par Katherine de Kleer de l'Université de Californie à Berkeley à l'aide du télescope Gemini North. On pense que cette éruption a lancé de la lave chaude à des centaines de kilomètres au-dessus de la surface d'Io. Plus d'information.

"Rideaux de feu" sur Io

Le 4 août 2014, la NASA a publié des images d'éruptions volcaniques survenues sur la lune Io de Jupiter entre le 15 août et le 29 août 2013. Au cours de cette période de deux semaines, des éruptions suffisamment puissantes pour lancer du matériel à des centaines de kilomètres au-dessus de la surface de la lune avoir eu lieu.

Autre que la Terre, Io est le seul corps du système solaire capable de faire éclater de la lave extrêmement chaude. En raison de la faible gravité de la lune et de l'explosivité du magma, de grandes éruptions sont censées lancer des dizaines de kilomètres cubes de lave au-dessus de la lune et refaire surface de grandes zones sur une période de quelques jours seulement.

L'image infrarouge qui l'accompagne montre l'éruption du 29 août 2013 et a été acquise par Katherine de Kleer de l'Université de Californie à Berkeley à l'aide du Gemini North Telescope, avec le soutien de la National Science Foundation. C'est l'une des images les plus spectaculaires d'activité volcanique jamais prises. Au moment de cette image, de grandes fissures à la surface d'Io auraient érigé des "rideaux de feu" pouvant atteindre plusieurs kilomètres de long. Ces "rideaux" sont probablement similaires aux fissures des fontaines observées lors de l'éruption de Kilauea en 2018 à Hawaï.

Mécanique des cryovolcans: Diagramme de la façon dont un cryovolcan pourrait fonctionner sur Io ou Enceladus. Des poches d'eau sous pression à une courte distance sous la surface sont chauffées par l'action des marées internes. Lorsque les pressions deviennent suffisamment élevées, elles s'évacuent vers la surface.

Triton: le premier découvert

Triton, une lune de Neptune, a été le premier endroit du système solaire où des cryovolcans ont été observés. La sonde Voyager 2 a observé des panaches d'azote gazeux et de poussières jusqu'à huit kilomètres de haut lors de son survol en 1989. Ces éruptions sont responsables de la surface lisse de Triton car les gaz se condensent et retombent à la surface, formant une couverture épaisse semblable à la neige.

Certains chercheurs pensent que le rayonnement solaire pénètre dans la glace de surface de Triton et chauffe une couche sombre en dessous. La chaleur emprisonnée vaporise de l'azote souterrain, qui se dilate et finit par éclater à travers la couche de glace au-dessus. Ce serait le seul endroit connu de l'énergie provenant de l'extérieur d'un corps provoquant une éruption volcanique - l'énergie provient généralement de l'intérieur.

Cryovolcan sur Encelade: La vision d'un artiste de ce à quoi pourrait ressembler un cryovolcan à la surface d'Encelade, avec Saturne visible en arrière-plan. Image de la NASA. Agrandir.

Encelade: le meilleur documenté

Des cryovolcans sur Encelade, une lune de Saturne, ont été documentés pour la première fois par le vaisseau spatial Cassini en 2005. Le vaisseau spatial a imaginé des jets de particules glacées s'échappant de la région polaire sud. Cela fait d'Encelade le quatrième corps du système solaire avec une activité volcanique confirmée. Le vaisseau spatial a en fait volé à travers un panache cryovolcanique et a documenté sa composition comme étant principalement de la vapeur d'eau avec de petites quantités d'azote, de méthane et de dioxyde de carbone.

Une théorie pour le mécanisme derrière le cryovolcanisme est que des poches souterraines d'eau sous pression existent à une courte distance (peut-être aussi peu que quelques dizaines de mètres) sous la surface de la lune. Cette eau est maintenue à l'état liquide par le chauffage par marée de l'intérieur de la lune. À l'occasion, ces eaux sous pression s'échappent à la surface, produisant un panache de vapeur d'eau et de particules de glace.

Preuve d'activité

La preuve la plus directe qui puisse être obtenue pour documenter l'activité volcanique sur les corps extraterrestres est de voir ou d'imaginer l'éruption en cours. Un autre type de preuve est un changement dans la surface du corps. Une éruption peut produire une couverture végétale de débris ou un resurfaçage. L'activité volcanique sur Io est suffisamment fréquente et la surface est suffisamment visible pour que ces types de changements puissent être observés. Sans de telles observations directes, il peut être difficile pour la Terre de savoir si le volcanisme est récent ou ancien.

Zone potentielle d'activité volcanique récente sur Pluton: Une vue couleur à haute résolution de l'un des deux cryovolcans potentiels repérés à la surface de Pluton par le vaisseau spatial New Horizons en juillet 2015. Cette caractéristique, connue sous le nom de Wright Mons, mesure environ 150 miles (150 kilomètres) et 2,5 miles (4 kilomètres). haute. S'il s'agit en fait d'un volcan, comme on le soupçonne, ce serait la plus grande caractéristique de ce type découverte dans le système solaire externe. Agrandir.

Est-ce que plus d'activité sera découverte?

Les cryovolcans d'Encelade n'ont été découverts qu'en 2005, et une recherche exhaustive n'a pas été effectuée à travers le système solaire pour ce type d'activité. En fait, certains pensent que l'activité volcanique sur notre proche voisine Vénus se produit toujours mais est cachée sous la couverture nuageuse dense. Quelques caractéristiques sur Mars suggèrent une éventuelle activité récente là-bas. Il est également très probable, peut-être probable, que des volcans ou cryovolcans actifs soient découverts sur des lunes de planètes glacées dans les parties extérieures de notre système solaire telles que Europa, Titan, Dione, Ganymède et Miranda.

En 2015, des scientifiques travaillant sur des images de la mission New Horizons de la NASA ont assemblé des images couleur à haute résolution de cryovolcans potentiels à la surface de Pluton. L'image ci-jointe montre une zone sur Pluton avec un éventuel volcan de glace. Parce qu'il y a très peu de cratères d'impact sur les dépôts autour de ce volcan potentiel, on pense qu'il a un âge géologiquement jeune. Pour des photos et des explications plus détaillées, consultez cet article sur NASA.gov.

Ahuna Mons, une montagne de glace d'eau salée à la surface de la planète naine Cérès, est représentée dans cette vue en perspective simulée. On pense qu'il s'est formé après qu'un panache d'eau salée et de roche est monté à l'intérieur de la planète naine, puis a éclaté un panache d'eau salée. L'eau salée a gelé dans la glace d'eau salée et a construit une montagne qui est maintenant d'environ 2,5 miles de haut et 10,5 miles de large. Image de la NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA.

En 2019, des scientifiques de la NASA, de l'Agence spatiale européenne et du Centre aérospatial allemand ont publié une étude qui, selon eux, résout le mystère de la formation d'Ahuna Mons, une montagne à la surface de Cérès, le plus grand objet de la ceinture d'astéroïdes. Ils croient qu'Ahuna Mons est un cryovolcan qui a éclaté en eau salée après qu'un panache ascendant s'est élevé à la surface de la planète naine. Pour plus d'informations, consultez cet article sur NASA.gov.

C'est un moment passionnant pour regarder l'exploration spatiale!