Les volcans du système solaire d’après Pierre Thomas.

Mercure :

Le volcanisme mercurien semble s’être définitivement arrêté depuis 2 à 3 milliards d’années. Les coulées de lave de basalte sont sorties préférentiellement là où la croûte était mince, et se sont surtout accumulées dans les creux formés par les impacts géants qui ont eu lieu dans tout le système solaire. Ainsi sont nées les “mers” de Mercure. Dans ces “mers”, quasi-exclusivement formées d’un basalte très fluide, on ne voit que très peu de volcans au sens classique du terme (montagnes avec cratères sommitaux…), mais seulement des coulées. Ces basaltes ressemblent beaucoup à leurs équivalents terrestres, mais avec de petites différences ; ils sont plus riches en titane par exemple.

Vénus : la planète volcanique.

Ces volcans sont dus à de la lave visqueuse, on les appelle “pancakes”!

Le survol de Vénus par la sonde radar américaine Magellan (1990-1994) a révélé que 100% de la surface de Vénus était constituée de volcans, de coulées, de caldeiras (volcans effondrés), de dômes… L’âge de ce volcanisme est étonnamment jeune, puisque les plus vieilles surfaces n’auraient que 500 Ma (Ma : million d’années) et que le volcanisme semble encore actif. En fait, Vénus est un musée des formes volcanologiques. Il existe même un type de morphologie volcanique unique dans le système solaire : des vallées et chenaux flexueux, ressemblant étonnement à des vallées fluviatiles terrestres ou martiennes.

Mars : la planète aux volcans géants “à peine” éteints

Comme la Lune et Mercure, Mars possède une croûte dont la majeure partie semble être constituée de roches magmatiques anciennes (plus de 3,5 Ga). Mais le volcanisme a continué beaucoup plus longtemps, et a formé des édifices spectaculaires. On cite souvent Olympus Mons , le plus grand volcan du système solaire avec ses 26 km de haut pour 600 km de diamètre. Mais il y en a bien d’autres, avec des morphologies variées où abondent coulées, caldeiras… Les données spectrales effectuées par les sondes (américaines et européennes) en orbite montrent bien que les roches les plus fréquentes, en plus des roches sédimentaires, sont riches en olivine et pyroxène, donc sont très vraisemblablement des basaltes. Les robots posés à la surface ont analysé ces roches volcaniques in situ et ont bien confirmé qu’il s’agissait de basaltes sur quatre des six sites d’atterrissage (les deux autres robots se sont posés sur des sédiments). Les études effectuées au sol par le robot Spirit montrent que ce volcanisme a dû être phréato-magmatique, avec altération des basaltes par l’eau, figures montrant un caractère explosif certain… Le volcanisme martien semble éteint depuis quelques dizaines de millions d’années seulement, ce qui est très peu vis-à-vis des 4,5 Ga de Mars. Et peut-être n’est-il qu’endormi.

La lune

Les grandes coulées de lave ont formé les fameuses mers lunaires.

À droite, un continent lunaire et à gauche une ancienne coulée de lave appelée « mer ».

Souvent, quand de grands épanchements basaltiques se formaient, la lave se solidifiait presque totalement, sauf certaines voies qui restaient liquides à l’intérieur de la coulée et dans lesquels la lave continuait de couler. À la fin de l’éruption, ces voies pouvaient se vider et devenaient alors de véritables tunnels. Si le plafond d’un tunnel s’effondre, on obtiendra un sillon, souvent sinueux. Cette morphologie volcanique existe sur Terre, par exemple à la Réunion, à Hawaii, aux Canaries, aux Açores…

Un morceau de basalte lunaire qui est tombé sur Terre. C’est une météorite.

Io

Sur cette photographie, on voit un panache de gaz lié à une éruption volcanique ! Gros plan à droite.

Io est un satellite de Jupiter, le seul dont la surface rocheuse soit visible. Io a approximativement la taille (R = 1816 km) et la masse de la Lune et, comme cette dernière, devrait avoir une activité volcanique arrêtée depuis des milliards d’années. Quelle n’a pas été la surprise en 1979 quand la sonde Voyager 1 a découvert du volcanisme actif sur ce satellite.

Vingt ans plus tard, la sonde Galiléo a confirmé ce fait, en dénombrant une dizaine de volcans en activité intense, avec des panaches éruptifs de plusieurs centaines de kilomètres de haut, des lacs de lave bouillonnant avec une température du magma supérieure à 1200°C.

Quelle énergie chauffe un corps si petit ?

Il s’agit de l’énergie des marées. Io orbite “très près” du gros Jupiter (300 fois la masse de la Terre). La présence d’autres satellites, les variations d’orbite, les variations des forces de marées créées par Jupiter déforment en permanence le globe de Io. Le diamètre de Io se rallonge et se raccourcit de 100 m toutes les 21h30. De telles déformations sont sources de frictions, elles-mêmes sources de chaleur. Bien qu’ayant une masse 66 fois plus faible que la Terre, Io produit (et évacue) 3 fois plus d’énergie que notre planète. Pas étonnant que ce satellite ait une activité aussi exubérante !

Et le reste ?

Les autres planètes, les autres corps du système solaire n’ont pas de traces d’activités volcaniques.

Seuls les planètes telluriques (rocheuses) et certains satellites en ont.

Article de Pierre Thomas de l’ENS Lyon.

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