S’il y avait des récompenses pour le volcan actif le plus puissant et le plus persistant du système solaire, le premier prix irait tout droit à Loki Patera qui œuvre sur Io. Une chose est sûre, la lune de Jupiter ne sera jamais une destination de vacances, même pour les plus frileux.
Io est l’une des quatre lunes galiléennes, la plus proche de la planète. C’est également le quatrième plus grand satellite du Système solaire. Il se distingue notamment par son intense activité volcanique et magmatique. Loki Patera est donc le plus grand cratère visible sur la lune. Il mesure 202 kilomètres de diamètre et contient un lac partiellement rempli de lave en fusion couverte par une mince croûte solidifiée. Ces lacs de lave sont directement reliés à un réservoir de magma situé en profondeur.
Il y a deux ans, les chercheurs ont profité d’un événement astronomique rare pour créer une carte détaillée de ce roi des volcans. Ils ont alors observé des vagues de magma saignant sur la surface de la lune. L’équipe d’astronomes de l’Université de Californie, à Berkeley, n’a publié que récemment dans la revue Nature ses mesures du phénomène géologique réalisées à l’aide d’une séquence d’images thermiques prises en mars 2015 par le grand télescope binoculaire installé en Arizona. Ces observations ont notamment été rendues possibles grâce à Europe, une autre lune de Jupiter cette fois-ci recouverte de glace. En croisant l’orbite de Io, grâce à son revêtement d’eau gelée, Europe n’a pas reflété de longueurs d’ondes infrarouges, permettant aux chercheurs de distinguer les différences de températures sur la surface de Io.
Cette « éclipse » galiléenne combinée à une technologie optique avancée aura donc permis aux scientifiques de tracer les points chauds sur la surface de la lune. Concernant Loki Patera, des études antérieures avaient décrit un volcan actif entouré d’une dépression remplie en fusion qui refait surface tous les 400 à 600 jours, entraînant des vagues de lave qui progressent autour du bassin à une vitesse d’environ un à deux kilomètres par jour. Cela a alors soulevé une question intéressante : d’où vient cette lave fraîche ?
Comme la roche fondue se refroidit en surface, elle augmente alors en densité. Parce que la lave solidifiée est plus dense que le magma, ces roches peuvent s’enfoncer au fil du temps, provoquant une augmentation de l’émission thermique du volcan. Chaque effondrement crée alors une onde rampante de magma. « Dans ce scénario, des parties de crête fraîche tombent, exposant le magma incandescent en dessous et provoquant un éclat dans l’infrarouge », explique la chercheuse principale Katherine de Kleer, de l’Université de Californie à Berkeley. Les différences de température ont notamment révélé une onde de magma partant du coin nord-ouest du bassin environnant et se déplaçant progressivement dans le sens des aiguilles d’une montre pendant qu’une onde plus récente partait à l’est, dans le sens inverse.
Plus d’observations fourniront aux chercheurs plus de détails sur la « plomberie » de Loki Patera. L’équipe devra néanmoins attendre 2021 pour qu’Europe soit alignée de nouveau avec Io.
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