科学ニュース速報

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カテゴリ: 宇宙・天文学

1: \(^o^)/ 2017/12/29(金) 06:29:14.49 ID:CAP_USER
〈研究成果〉

金星軌道への投入成功直後の2015年12月、金星探査機「あかつき」は中間赤外カメラ(LIR)および紫外イメージャ(UVI)の観測により、南北方向に約10,000 kmにおよぶ巨大な弓状模様が、秒速100mの風に流されることなく高度70kmの雲頂上に現れていることを発見しました。
またその成因が遥か70km直下に位置する金星の地形(アフロディーテ大陸)によるものであるとする発見は、これまでの金星気象学の常識を覆す発見として大きな驚きをもって世界に発信されました。
興味深いことに同じアフロディーテ大陸上空を捉えた2016年1月の観測では弓状構造は確認されず、弓状構造は常に存在するわけではなく、何か条件が整ったときに発生することが示唆されていました。
そこで本研究では2年以上にわたるLIRの観測データを詳細に調べることで、巨大弓状構造の発生に必要な条件は何か解明することを目的に実施されました。
まず驚かされたことに、あかつきが初めて発見した巨大弓状構造の発生は決してまれなものではなく、アフロディーテ大陸を含む金星の低緯度に存在する山脈地帯の上空に次々と発生し(2-3か月に1回のペース)、かつ1度発生すると1か月近く存在し続けることが確認されました。
特に4つの標高の高い山脈(図1)上空での発生が多数確認され、LIRの連続観測画像からいずれも定在する(同じ位置にとどまる)現象であることが確認されています(図2)。

つづいて各地点での地方時ごとに弓状構造の発生タイミングを調査したところ、どの山脈上空でも正午を過ぎ夕方に差し掛かるところでほぼ確実に弓状構造が発生していることが確認されました。
金星の地面に立って考えると、毎日夕方頃になると上空に定在する弓状構造が発生するのです(ここでいう「毎日」は金星にとっての1太陽日=116.75地球日の意味)。
地球では海風・陸風など日々発生する現象は多く知られていますが、金星では初めての発見となります。
このような観測事実から、2017年9月13日に見られた「笑顔の金星」も標高の高い山脈がちょうど夕方に差し掛かったため発生したものと理解でき、「笑顔の金星」は金星に毎日発生することが予想されます。次の発生が楽しみですね。
弓状構造は地表面付近の下層大気で励起され、雲層まで伝播する「大気重力波」と呼ばれる波が形作るものと理解されています。
またこのような波は伝播にともない大気のエネルギーを運び、風の強さに影響を与えることが知られています。
特に弓状構造のように定在する波はスーパーローテーションを減速する効果が予想されます。
励起メカニズムはいまだ解明されていないものの、定在弓状構造は定期的に発生していることから、本研究はこれまで考えられていなかった「定在する波」の効果を金星大気の研究に取り込む必要があることを主張する結果となっています。
この研究成果は、Kouyama et al. "Topographical and Local Time Dependence of Large Stationary Gravity Waves Observed at the Cloud Top of Venus" として、地球物理学専門誌 "Geophysical Research Letters" に2017年12月に掲載されました。

図1: (a)金星に見られた弓状構造と(b)その発生位置。白実線で標高3km以上の範囲を示している。
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図2: 各地点におけるLIRの連続画像。秒速100mの風は12時間で経度方向に40°程度移動するのに対し、弓状構造が発生位置を変えていないことがわかる。
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JAXA
http://akatsuki.isas.jaxa.jp/study/001089.html

引用元:http://anago.2ch.sc/test/read.cgi/scienceplus/1514496554/

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1: \(^o^)/ 2017/12/21(木) 20:42:03.72 ID:CAP_USER
次なる惑星探査の対象であり、人類の移住先としても注目が集まっている火星にはかつて水が存在し、何らかの微生物が生きていたとも考えられています。
しかし一方で、実際には火星の表面はスポンジのような状態の岩石に覆われており、生命が存在する環境を作り出せない状態であることが研究によって明らかにされています。

The divergent fates of primitive hydrospheric water on Earth and Mars | Nature
https://www.nature.com/articles/nature25031

Scientists finally establish why there is no life on Mars | The Independent
http://www.independent.co.uk/news/science/life-on-mars-no-oxford-university-proof-explanation-ufo-alien-a8120796.html

この研究結果はオックスフォード大学の研究チームが発表したもの。
火星表面を構成する外殻の特性について調査したところ、かつて火星に存在していた水のはたらきによって生命の存在には適さない場所へと変化したといいます。

30億年前の火星の表面には、地球のように水が存在していたと考えられていますが、現在の火星の表面は岩だらけで荒涼とした風景が広がっています。かつて存在した水がどうして姿を消してしまったのか、そのことについて世界中の科学者が研究を進めており、磁性が変化・弱化したことによって宇宙空間に放出されてしまったなどとする考え方が唱えられています。

今回の論文の中で研究チームは、火星には水がまだ残されており、地表の物質と化学変化を起こした状態で岩の中に閉じ込められていると述べています。
研究チームを率いたジョン・ウェイド博士は「火星では、新しく噴出した溶岩と水が反応することで玄武岩質の外殻が作りだされ、『スポンジ様効果』を生みだしました」と述べています。

ここで触れられている「スポンジ様効果」とは、水と岩が化学的に反応することで岩の鉱物組成が変化して、その結果惑星表面が乾ききった、生命の存在に適さない環境を作り出してしまうというものです。
この現象は原始段階の地球でもあったと考えられていますが、惑星の組成などの要因で効果のレベルはさまざまに変化し、地球のような生命を保持できる惑星とそうでない惑星とに分かれてきたとのこと。

火星が乾ききった大地を持つ惑星になったのは、火星を構成する物質の比率で鉄が占める割合が高すぎたためと考えられています。
岩石、またはその溶岩に含まれる鉄が多すぎたために、火星は地球などに比べて酸化の程度が強い惑星へと変化してしまったとウェイド博士は述べています。

しかしこの岩石は、他の種類の岩石に比べて25%も多くの水分を吸収する特性があるとのこと。
そして、岩石に吸収された水は、地殻の奥深くへと沈んでいくと論文では示されています。
つまり、現在の火星の地表には水が存在しませんが、地殻内部には水が残っているという可能性が示されているというわけです。
このことについて、イギリス・ダラム大学のジム・マケルウェイン教授は「火星にかつて大量の水が存在していたことはすでに知られていますが、現在でもその水は『氷』として存在していると考えられます」と語っています。

この研究では、惑星を構成する岩石の組成によって、その惑星が生命の存在に適したものになるかどうかが決定されることが示されました。
ウェイド博士は、金星など太陽系の他の惑星についても同様の調査を実施したいという意向を示しています。

GIGAZINE
http://gigazine.net/news/20171221-why-no-life-mars/

引用元:http://anago.2ch.sc/test/read.cgi/scienceplus/1513856523/

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1: \(^o^)/ 2017/12/09(土) 13:37:08.33 ID:CAP_USER
https://this.kiji.is/311548402863653985

海から蒸発した水が分解してできた水素原子が地球を取り囲むように宇宙を漂い、24万キロ以上先まで広がっている様子を立教大などのチームが超小型探査機で撮影した。地球の直径の約20倍に当たる距離に及んでいるのを確かめたのは世界初という。8日付の米科学誌に発表した。

太陽系の外の惑星でも、地球のような環境がそろえば周りに水素が広がると予想され、亀田真吾立教大准教授は「惑星に、生命のもととなる海があるかを調べられる」と話している。

地球の高層の大気中では、水分が太陽の紫外線によって分解され水素原子になる。

引用元:http://anago.2ch.sc/test/read.cgi/scienceplus/1512794228/

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