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宇宙

2008年01月27日
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カテゴリ:宇宙
2008年1月20日の情熱大陸でのこと。惑星形成シミュレーションにおいて第一人者の小久保英一郎は言う。
地球に対して月はとても大事な役目をしていて、地球の自転を遅くするということをしている。
地球の1日は現在24時間だが、昔は数時間というものすごい高速で回っていた。なぜこんなにゆっくりと回っているかというと地球の回る勢いを月に渡して、月がその分遠くへいって地球がゆっくり回るということになっているからである。ゆっくり回ることにとって気候が穏やかになる。
高速であれば風がビュンビュンで大変だが、今はだんだんゆっくりになってきて穏やかな気候を作ってくれている。

※月は人類が到達したことのある唯一の地球外天体だが、地球をサッカーボール(直径22cm)だとすると、約6.6m離れたところにある“みかん”ぐらいの大きさの玉(直径5cm)が月になる。
衛星としては太陽系で5番目に大きく、地球サイズの惑星を周回する衛星としては異常ともいえる大きさである。

※地球の直径およそ11倍の木星の1日は短く10時間で1周する。あまりに回転が早いので完全な球体ではなく赤道部分が膨らんでいる。高速で自転しているために、表面付近ではジェット気流が発生している。

※赤道直下では時速1670kmほどで回転していることになる。これは、音速(時速1225km)よりも早く、秒速にすると460mになる。

さらに地軸を安定化している。どういう意味かというと、地球は23.4度傾いて太陽の周りを回っている。そのため四季があり、日本では美しい四季を楽しむことができたりするわけである。月がないとどうなるかというと60度に傾いたりと揺れ動き大変なことになる。
月がいて地球が倒れようとするのを抑えてくれている。そいう意味で大変有り難い存在なのだ。

安定化して気候を安定化してくれる。

さらに海に潮汐をおこす、潮の満ち干があるので潮溜まりがあって、昔はたぶん最初の生命は海の底の熱水鉱床というところでできて、それが上がってきてこの潮溜まりのようなところで複雑化していったのではないかと考えられている。
そういう環境をつくったということで地球型生命の発生と進化に対してとても重要な役割を果たしていたのではないかと考えられる。

原始惑星から地球型惑星の形成 ~条件合体の影響~
これは完全に合体するモデルで惑星形成のシミュレーションをさらに進化させていた。より複雑な条件計算でなされた計算は世界の誰も追随できないものだった。
原始惑星は衝突、合体によって成長する。このモデルでは約2000万年で4つの惑星(水、金、地、火)ができあがる。

地球のような惑星は宇宙に1億個存在している可能性があると言う。
宇宙人について、存在するかはわからない。ただ、生命は地球以外にも存在しているだろう。自分がそういう風に思いたいというのもあるが、地球がどうやってできるかという研究をしていて、決して奇跡は必要ないと。僕の信条として自分たちが特別なはずがないと。我々がいるんであれば他にだっていると。いうのがなんとなく昔から思って僕の考え方であるが、それは科学的に研究を進めていってますますそういう思いを強く持っている。生命は他の惑星にも存在しているという風に思っている。決着がつく科学的な問題だと思っている。






Last updated  2008年01月27日 21時56分54秒
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カテゴリ:宇宙
2007年4月より国立天文台理論研究部准教授の小久保は、1968年の七夕に日に仙台に生まれた。実家は豆腐屋で、好奇心旺盛な小久保は東大で所属したのは海洋探検部だった。だが1台のスーパーコンピュータにめぐり合ったことで探検の方向は宇宙へ。

幸か不幸かいまだ独身で、研究室を離れても勉強の虫だった。
電車での異動だけでなく、ランチを食べているときも、傍らには数式が入り乱れる英語の論文が置かれ、一心不乱に読んでいた。ややこしい理論の迷宮に分け入っていた。

1年に一度小久保が足を向ける場所がある。ここ岡山天体物理観測所は日本で最大級の反射望遠鏡を備えている。理論天文学は目に見えぬ宇宙を相手にする学問のはずなのだが、たまにこういうとろこにきて実際望遠鏡を見たり、それを使って空をみたりすると一般の人が感じるのと同じように、宇宙ってすごいなというか、自分が今相手にしているのはこういうものなのかなとかいうのを本当に実際感じることができて、実はそれはやる気にもつながって、よしこういうものを相手にしているのだから自分もまたがんばらなくてはと思うという。

太陽系の外にある惑星を探すプロジェクトを行っていた。
太陽系外の惑星探しは、現代の天文学の大きなテーマだという。小久保はこのプロジェクトにも加わっていた。東京工業大学の特任助手 佐藤文衛氏がおり、5年前に日本人としてはじめて太陽系外惑星を発見している。
星の探索は夜を徹しておこなわれる。

その小久保氏のシミュレーションによれば、太陽系惑星は約40数億年前に太陽が出来て、
その周りを周遊する塵などが、数万年の間に衝突を繰り返して合体し、
次第に質量を増した小惑星に纏まってゆく。
やがて現在の水星、金星、地球、火星・・・が出来上がったと結論付けた。
この太陽系惑星の起源の成り立ちの仮説は、天文学における世界のスタンダードとなっている。


見てわかる宇宙






Last updated  2008年01月27日 20時42分01秒
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カテゴリ:宇宙
小久保英一郎が勤務する三鷹の国立天文台の研究室でのこと。本棚には「宇宙人大図鑑」を見られて焦る様子がチャーミングと報じていたが、リサ・ランドールの著書「ワープする宇宙」があった。

没頭して向き合っているのは難解な数式で、コンピュータのプログラムをつくっていた。理論をくみ上げ、その理論に基き展開するプロセスをコンピュータに計算させる。
小久保における理論天文学とは、簡単にいえばそういうことらしい。
このとき小久保の頭には人間が決してみることのできない宇宙創生の物語が描かれている。物語に形を与えるのはスーパーコンピュータだ。

観測をやる人は大きな望遠鏡を作ってより遠くの宇宙をみたり細かくみたりするわけだが、僕らはより早い計算機を使ってこれまで出来なかったより現実的な宇宙を再現して、実験をして、天文学というか、新しい知見を得るというかそういうことを目指すと。そういう意味で「理論の望遠鏡」と言われたりもする。

シミュレーションという知的探求は私たちの知らなかったドラマを教えてくれた。
太陽系というのはどんな構造をしているかというと、中心にもちろん太陽がある。
小久保は地球の誕生を含む惑星の形成過程を計算によって導き出し、理論的裏づけを与えたことで、一躍世界の注目を浴びた。

そもそも私たちの太陽系は、生まれたばかりの太陽を取り巻くガスや塵の集まりだった。それは気の遠くなるような時間をかけて互いの引力で引き合いながら徐々に惑星になったと考えられている。

その惑星形成過程を小久保たちはスーパーコンピュータでシミュレーションしてみた。
微惑星が成長して惑星になっていく様子。ある時点から微惑星は一定も間隔をたもってともに少しずつ大きくなっていく。
数十万年かけていったん地球の10分の1ほどの大きさになった惑星たちは、さらに膨大な時間の中で大規模な衝突を繰り返す。その都度大きさを増しながら数千万年から数億年のスパンで今あるようなサイズへと成長していった。
やがてシミュレーション上の黒い点は左から水星、金星、地球、火星のような惑星に落ち着いていく。

稀有壮大な宇宙のドラマを小久保たちは計算によって描き出したのだ。

このプロセスで発見された微惑星の成長過程(オリガーキック・グロース(寡占的成長))は最新天文学のスタンダードモデルとなっている。小久保の名は天文学会に広く知れ渡った。

小久保はいう。もちろんこれでなんかわかってその一般の暮らしが豊かになるとか、物理的になるとかとそういうことはないかと思うが、壮大な宇宙の歴史の中で今ここにたっているという大きな中でものを考えたりすると、今すぐ近くにあるなんか嫌なこととかいろいろあるが、そういうのもあんまり気にしないで、もう少し大きな視点というかそういう中でものを考えられるようになるかもしれないので、そういう意味では役にたつかもしれないと思う。






Last updated  2008年01月27日 18時50分51秒
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カテゴリ:宇宙


2008年1月20日の情熱大陸で知的好奇心が満たされる番組だった。
東京三鷹の国立天文台に勤務している理論天文学者の小久保英一郎(39歳)に取材が入った。
スコット南極探検のチェリー・ガラードの“探検”とは「知的情熱の肉体的表現である」と、これは大好きな言葉でなんとかこのように生きて生きたいと思っているが、
“シミュレーション”というのは「知的情熱の計算機的表現である」と。
本当は探険家になりたかったが、なかなかそういう運命もないので、知的な探検をする、道具はスーパーコンピュータということでやっている。

深遠な宇宙に思いを馳せる39歳の小久保の専門は、惑星形成をシミュレーションによって解き明かすこと。常人の理解を超える世界で評価は恐ろしく高い。
小久保が29歳のときに発表した理論は今や天文学における世界基準となっている。
惑星形成シミュレーションにおいて第一人者のひとりなのだ。

小久保は言う。興味があるのは地球や地球のような惑星がどうやってうまれてくるのか、できるのかということだが、それは観測でやるには実はまだ難しい。観測というのはある一瞬を切りとって写真を撮るなりして調べるわけだが、僕はどうやってその時間とともにそういうものができてくるかという起源とか、その形成の過程を知りたいのだと。

例えば月はどうやってできたか。
小久保氏がシミュレーションで実証したものは、
月の起源が諸説ある中で、ジャイアント・インパクト説(巨大衝突説)を有力とした。
太陽系が生まれた頃、原始地球に原始惑星が衝突した。今から46億年前のことだ。燃えたぎるマントルが飛び散りやがて地球の周りで渦を巻きはじめた。
マントルは固まってぶつかり合い、徐々に巨大化していく。
それが月になった。
計算によればわずか1ヵ月間の出来事だという。
こうして月の誕生の仮説の一つジャイアント・インパクト説(巨大衝突説)を小久保のシミュレーションは裏付けることになった。

小久保の知的探求は途方もないスケールで繰り広げられる。
想像力とコンピュータがあれば不可能はない。






Last updated  2008年01月27日 18時40分27秒
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2008年01月14日
カテゴリ:宇宙
木星にも土星のようにリングがあるが非常に細くて暗いので地球からは見えない。氷とか小さな塵でできている。

ガリレオが400年前に見つけた衛星にはガリレオという名前がついているが、今では63個を超える衛星を見つけている。
大きな4つの衛星は双眼鏡でも見える。最も大きいガニメデは太陽系全体を通しても最大であり、水星よりも8%ほど大きい。地球の直径の4割に相当し、火星の8割に相当する。
地球の直径の半分ほどである火星と同じ大きさのガニメデ衛星もあり、これは水星よりも大きい。

木星には毎日隕石が衝突しているが、大きい隕石は木星にあたってしまうので地球にあまりとんでくることはない。木星のおかげで地球には隕石が飛来してこないのである。
1994年にシューメーカー・レヴィ第9彗星は記憶に新しい。人類が初めて目撃した地球大気圏外での物体の衝突であった。この規模の衝突は1000年に1度の稀な現象であるとされ、衝突痕は地球と同じサイズのものもあったという。

ちなみに地球には6500万年前に直径が10キロある隕石が地球にぶつかり恐竜が絶滅した。
およそ5万年前には直径25メートルの隕石が衝突し、その跡地がアメリカ・アリゾナ州(バリンジャー・クレーター)に残っており、原子爆弾1000個分に匹敵したというが、穴の直径がおよそ1.5km、深さ150mのクレーターである。
専門家はそれでも地球はとても幸運な星である言っている。

昔のことだが、望遠鏡で木星を見たとき、夜空の星と異なり、丸みのある光の球体になっており、とても感激したことを覚えている。
月、木星、土星、アンドロメダ銀河(大星雲)は、一生に一度は望遠鏡で、せめて双眼鏡を通して自分の目で生でみることをお勧めする。子供にはそういう体験をさせてほしいものである。
なお、いつも見て恵みを受けている太陽は8分20秒前の過去の光で、月は1.2秒前、木星などは数十分前でアンドロメダ銀河は220万年前の光であることを忘れてはいけない。過去を見ていることを。
ちなみに光の速さは1秒間に地球を7周以上してしまう早さだ。






Last updated  2008年01月14日 12時52分50秒
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カテゴリ:宇宙
木星の直径は太陽の10分の1ほどで、土星の1.2倍と太陽系で最も巨大だ。
地球のおよそ11倍だが重さはおよそ318倍。他の惑星を全部足しても何倍か重い。

太陽のような恒星になりそこなった惑星ともいわれ、もう少し大きければ中心部で核融合の日が点火し、太陽のように熱と光を発していたかもしれないという。

木星といえば、しま模様と巨大な目のような赤いハリケーンである赤い斑点(大赤斑という)が特徴的だ。大赤斑は地球3個分の大きさがあり風速は100mで台風の数倍で、時速に直すと360kmで新幹線より早い。
300年以上前から存在すると考えられている。

木星の1周は45万キロで地球から月までの距離より1.2倍ほど長い。
地球を含む水星、金星、火星は太陽に近く小型で密度の高い岩石惑星で地球型惑星といわれている。一方、火星から小惑星帯をはさんで外側に位置する木星や土星などはガスでできた巨大な惑星で歩けるような固い地面はなく、木星型惑星と呼ばれている。
大半は液体のガスでできているとはいえ、木星の中心部には固体の核が存在すると考えられている。

地球から木星までの距離は6億3000万キロだ。
太陽から地球までの距離を1とすれば、太陽から木星は5になり、太陽―地球間のおよそ4倍だ。
それだけ遠くにあり、木星は12年近くかけて太陽を1周する。

ただ、星の1日は短く10時間で1周する。あまりに回転が早いので完全な球体ではなく赤道部分が膨らんでいる。
高速で自転しているために、表面付近ではジェット気流が発生し、雲の層に明暗のしま模様ができる。白い帯の部分は暗い部分よりも回転が速い。
表面温度は-150度で、大気の最上部は-130度である。






Last updated  2008年01月14日 12時52分30秒
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2008年01月03日
カテゴリ:宇宙
地球から見て月の西縁ぎりぎりに位置するオリエンタル盆地は、巨大な天体が衝突して穴を開けてその影響で何重にもリングになっている多重リングクレーターである。

直径およそ900km(東京-福岡間に相当)になり、高さ数千メートルの山々がリング状に連なる。巨大クレーターをつくった激しい衝突によって山脈までもができてしまうのである。山脈の外側は衝撃によって月面が波状にゆがんでいた。
クレーターとはギリシャ語でおわんをさすのが語源である。

月はどうやって生まれたか、月の石を調べたところ、地球の岩石と似ていることがわかった。そのため月は地球から生まれたのではないかと考えるようになった。もっとも新しい仮説が巨大衝突説である。
火星ほどもある巨大な天体が地球に近づき、誕生間もない地球の端にぶつかり、飛び散った欠片で土星のような輪ができた。その欠片が重力でお互いが集まりはじめ、ついに大きなかたまりとなり月になったという説だ。しかしまだ巨大衝突で月が生まれたという証拠はみつかっていない。そこで、かぐやはその証拠をさがそうとしている。

月の地層をレーダーで調べることで、溶岩がたまってつくられた月の海の地層である。温度が高いと地層は曲がりやすい。その上に重いものがのるとずるずると下へ潜っていく。もし月の表面が高い温度になっていれば地層は大きくたわんだと考えられている。つまり地層にたわみがあれば過去月が熱かった証拠になるのである。巨大衝突説が正しければ、月はどろどろに溶けた非常に熱い天体として生まれたはずである。

月といえば、小学生のときにはじめて望遠鏡で見たクレーターがくっきり見えた月を見て感激したことを思い出す。そのような経験がなくても、暗い夜空を照らす月がなければ、そざかしさみしい空になったであろう。特に星の見えない都会では。

月のほうから地球を眺めることによっていかにわれわれが大事な貴重なところにいるんだということがあらためて確認できたが、個人的な願いとして、国際会議は前面宇宙からの映像スクリーンが映し出される仮想空間で行われれば、少しは21世紀にふさわしい地球人としての視点で行われるのではないかと思い実現して欲しい。地球環境問題にしても我々人類の問題であり時間的猶予はまったくないのだから。






Last updated  2008年01月03日 21時54分02秒
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カテゴリ:宇宙
日本の月探査衛星かぐやは月の上空100kmのところを南極から北極へと縦に飛んでいる。
アポロは赤道付近を通っておりまったく異なる映像が撮られているという。

日本ではウサギの模様に見られている部分だが、黒く広がっているのは、月の海で嵐の大洋。30億年以上前に月の内部から噴出した溶岩が溜まってできた平原である。

白いところは海より標高の高い高地である。

昼は100度以上にもなる月面だが夜は氷点下150度の極寒の世界だ。
大気がないのではっきり見える。

人々は月の模様をもて様々な想像をした。
日本では餅をつくうさぎだが、中国や南ヨーロッパでは大きなはさみをもつカニとか片手を振り上げたカニと言われている。北ヨーロッパでは本を読むおばあさん。アラビアでは吼えているライオン。カナダはバケツを運ぶ少女というように多様で面白い。

月はいつも同じ面を地球に向けているが月のなぞの一つである。科学者は月の内部は重心が偏っているのではないかと考えている。だから“起き上がりこぼし”のように地球の重力にひっぱられていつも同じ面が地球に向いているのだと考えている。

実際、月の内部はどのようになっているのか、かぐやはそのなぞに迫ろうとしている。かぎを握るのはかぐやの動きである。実はかぐやの軌道は月の上空で刻々と変化している。
月がかぐやを引く重力が場所によって異なるためである。重力の大きいところには重い物質が集まっているはず。かぐやの軌道を地球から観察すれば月の内部の構造が詳しくわかるのである。

しかし、地球からの観測には一つ問題がある。月の裏側のかぐやの動きが見えないことである。そこで2つの小さな衛星である子衛星を使うことにした。“おきな”と“おうな”という名前がつけられている。

これから本格的な科学観測に入るが、代表的な例では、月の表面の元素、あるいは鉱物を4つの観測機器で観測する。そうすると月の全体の材料がわかる。方や地球の材料を知っているので、2つを比較することによって、月は昔は地球と1つだったかどうかがわかる。
もう一つ地形について、2つの重要な観測機器があるが、詳細な地図をつくることができる。これは月の進化の研究にも役立つし、将来月へ行くときの重要なものになる。

さらにもう一つ、月の磁場の観測にも期待しており、月がどう生まれたかがわかるし、生まれたときの状況がありありとみえるようになる。仮説をたてたものが立証されるのだ。






Last updated  2008年01月03日 21時33分55秒
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カテゴリ:宇宙
2007年9月に打ち上げに成功し11月14日にNHKで放送された
『探査機“かぐや”月の謎に迫る』の放送内容をさらにプラスして紹介する。

1972年に終了したアメリカのアポロ計画以来となる本格的な月の探査がはじまった。
38万km彼方から送ってきた世紀の映像を見て胸を打たれるのではないだろうか。
ハイビジョン撮影(レンズは富士フォルム)の美しい映像に驚かされると同時に、自宅のテレビが大画面だったらと思うことははじめてである。

かぐやの本体の長さは4.8m、重さは3トン。この巨大なかぐやには月の詳細な地図をつくる装置や、月の内部を調べるレーダーなど15種類もの観測装置が積まれている。
観測装置の一つにNHKが開発した宇宙用ハイビジョンカメラがある。

地球と月までは38万kmは離れているが、地球1周はおよそ4万kmのため9.5倍の距離だ。
もっとわかりやすくモノに例えてみる。
地球を100cmとすると月は27cmのビーチボールくらいの大きさとなり、月と地球の距離は、バスケットボールコートの端から端までくらいの距離になるのだ。

月は衛星としては太陽系で5番目に大きく、地球サイズの惑星を周回する衛星としては異常ともいえる大きさである。
月は地球の約81分の一の重さがあるのだが、その重力の影響を受け、潮の満ち引きが生じている。
月は公転周期と自転周期が27.32日で完全に同期しているため、地球からは見える月の位置はほとんど変わらない。

かぐやは38kmに浮かぶ丸い地球をクリアな映像で映し出した。
2007年11月7日、月の北極上空からかぐやが捉えた地球の出、
月の地平線の向こうに地球が昇ってくる。
青く見えるのはインド洋。
漆黒の宇宙に我々の地球が現れる。白と黒が支配する月の世界とは対照的に、地球は鮮やかな青い光を放っている。小さな地球浮かんでいる。

地球の入り。沈もうとしている地球は月の南極で捉えた。
南半球が上で、雲のの切れ間にオーストラリアが見える。
南極大陸も白く輝いている。

この小さな星に今我々は生きていると思うと不思議な気持ちになる。






Last updated  2008年01月03日 21時16分49秒
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2007年10月07日
カテゴリ:宇宙
アンドロメダ銀河は、M31やアンドロメダ大星雲など呼ばれたりもするが、アンドロメダ大銀河と呼ぶのがもっともふさわしい。

知らない人が大半だと思うが、肉眼でも見える明るさを持ち、澄んだ暗い夜空であれば、淡くぼんやりしてかすかに見えるはずだ。

アンドロメダ大銀河が、秒速134kmの速度で接近しつつあり、銀河系よりも大きいため、その引力は強大で、銀河系は衝突前からゆがめられ、すっかり形がかわってしまうと考えられている。
そして衝突から20~30億年後には2つの銀河の渦巻構造は失われ、巨大な楕円銀河が誕生すると考えられている。 

アンドロメダ大銀河は銀河系に最も近い銀河だが、その距離は230万光年にある。
この距離は最近になって判明しており、230万年前に出発したアンドロメダの光を、現在地球上で見ていることを意味し、実際は遥かに天の川銀河に近づいているのだ。

巨大な渦巻き構造をしていて、星の数は銀河系の約2倍で約4000億個といわれている。
別の情報では恒星の数自体は、およそ1兆個と見積もられているが、われわれの天の川銀河は一回り小さいことは間違いないようだ。

これまで直径は銀河系と同じく10万光年と考えられていたが2005年に少なくとも22万光年はあることが判明したからだ。






Last updated  2007年10月07日 23時07分49秒
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