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Les volcans sous l'œil des muons cosmiques

Les muons sont des particules chargées produites naturellement dans l'atmosphère au sein de cascades de particules. Ils ont la capacité de traverser l'atmosphère et quelques kilomètres de croûte terrestre. Lors de la traversée de la roche, le flux de muons est atténué en fonction de la quantité de matière rencontrée. La mesure de cette atténuation permet de retrouver la masse volumique du milieu et d’imager les volcans.

Ces « radiographies » de masse volumique des volcans permettent alors de mieux comprendre les mécanismes de formation et d'effondrement de dômes offrant ainsi la possibilité de mieux déterminer quels types de scénario envisager en cas de prochaine éruption.

L’exemple du volcan de la Soufrière en Guadeloupe est probant pour tester ce nouvel outil de surveillance des volcans. Les radiographies de celui-ci montrent la présence d'un réseau de cavités au sommet du volcan et une région de faible masse volumique vers la base du dôme, indiquant la présence de roches altérées par le système hydrothermal. Les résultats encouragent la poursuite du développement de cette méthode d'imagerie en plein essor pour construire des images tridimensionnelles.

Les images obtenues attestent donc la faisabilité d'une telle expérience, qui révèle la masse volumique avec une résolution spatiale de l'ordre de la dizaine de mètres. Des tests en laboratoire ont mis en évidence la fiabilité des détecteurs, dont la solidité a pu être mise à l'épreuve sur le terrain. L'accord entre les modèles établis et les données mesurées valident les développements mis en place pour effectuer l'analyse des données et la construction d'images. La tomographie par muons représente un nouvel outil de surveillance des volcans et pourrait permettre d'effectuer un suivi continu des mouvements présents au sein des volcans.

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