fc2ブログ

Zachary Bruno

Posted by moonrainbow on 02.2023 癒しの音楽   0 comments   0 trackback
Forest Breezes

TRAPPIST-1(トラピスト1)」

Posted by moonrainbow on 02.2023 太陽系外惑星   0 comments   0 trackback
トラピスト1の恒星フレアが惑星を内部から加熱、居住可能性にも影響か

「TRAPPIST-1(トラピスト1)」星系
【▲「TRAPPIST-1(トラピスト1)」星系(上)と火星軌道までの太陽系(下)の比較図。上図のスケールは下図の25倍に拡大されていて、「TRAPPIST-1」星系の最も外側の惑星「TRAPPIST-1 h」の軌道でさえ、太陽系の水星軌道のずっと内側を公転しているのがわかります(Credit:NASA/JPL-Caltech)】

恒星の表面で発生する爆発現象「恒星フレア」と、それに伴って発生することが多い「コロナ質量放出(CME:Coronal Mass Ejection)が、恒星を周回する惑星の内部加熱に影響を与えている可能性を指摘する研究成果が発表されました

研究の対象となったのは、地球から約40光年の距離にある「TRAPPIST-1(トラピスト1)」星系です。TRAPPIST-1は、質量が太陽の12分の1という小さな恒星(赤色矮星)で、その周囲を地球のような岩石でできている可能性のある惑星(岩石惑星)が少なくとも7つ公転しています。

TRAPPIST-1は太陽よりもはるかに小さいため、惑星系のスケールも太陽系よりはるかに小さくなっています。最も外側の惑星「TRAPPIST-1 h」の軌道でさえ、太陽系の水星軌道のずっと内側を公転しています


「TRAPPIST-1(トラピスト1)」星系1
【▲ 恒星「TRAPPIST-1」(左端)を公転する7つの系外惑星(b~h)を示した図(Credit: NASA/JPL-Caltech)】

それでは、この研究は「TRAPPIST-1」星系の惑星が持つ居住可能性を理解する上で、どのように役立つのでしょうか。

まず、私たちが住んでいる太陽系と地球に置き換えて考えてみると、太陽フレアが地球内部の地質活動に影響を及ぼしている可能性があることになります。近年、太陽フレアが注目を集めているのは、太陽活動が通信障害や大規模な停電を引き起こす可能性が指摘されているからです。しかし、太陽フレアなどの現象が与える影響や相互作用は、地球大気とそのすぐ傍の宇宙環境に限られていると考えられてきました。

「The Astrophysical Journal Letters」誌に掲載された論文の共著者である、ベルン大学の地球物理学者ダン・バウワー(Dan Bower)博士は、「地球をこの研究の出発点とすると、地質活動は惑星の表面全体を形成しており、最終的に惑星の冷却によって引き起こされています」と語っています。つまり、地質活動には加熱と冷却のプロセスが必要だということです


さらに加えて、「地球の内部には放射性元素が存在していて、それが熱を発生させることで、45億年を超える地質学的プロセスの持続を可能にしています。しかし、すべての惑星で生命の進化に必要な地質学的プロセスが確立されるために、放射性元素は必要なのかどうかという疑問が生じます」と述べています。

また、他にも惑星内部で熱を発生させるプロセスはあるものの、短命であったり、特殊な環境を必要としたりするため、惑星の地質活動や居住可能な環境は希なのかもしれないという仮説を前進させることになると言います。

さて、この研究を興味深いものにしているのは、TRAPPIST-1がM型星とも呼ばれる「赤色矮星」であり、太陽よりもずっと小さく、放射も太陽と比べてずっと少ないということです。赤色矮星は、太陽系の近傍では最も一般的な恒星でもあります。しかし、TRAPPIST-1は、地球サイズの7つの惑星が周回していることが発見されて以来、大きな注目を集めてきました。

本研究では、TRAPPIST-1からの恒星フレアが、周回する惑星の内部熱収支にどのように影響するかを調査しました。特に恒星に最も近い惑星では、恒星フレアからの「抵抗損失(ohmic dissipation)」(※)による内部加熱が重要であり、地質活動を促進する可能性があることを明らかにしました


※…「抵抗損失」とは、「抵抗に電流を流したとき、熱に変換されることによる電気エネルギーの損失」と定義されます。加熱プロセスの視点からは「ジュール加熱」とも呼ばれます。惑星は恒星フレアが影響を及ぼしている交番磁界(時間と共に大きさと方向が変化を繰り返す磁界)を横切る際に内部で電流が発生し、加熱されます

惑星に対するICME
【▲惑星に対するICME(惑星間のコロナ質量放出)の影響を表わした図。上段は、ICMEが外気圏のみと相互作用し(これまでの研究で考えられていた)、惑星内部が絶縁体として扱われています。下段は、惑星内部は導電性であり、ICMEが運ぶ磁気エネルギーが内部で電流を誘導し、抵抗損失と加熱を引き起こすことを示しています。惑星固有の磁気圏の影響は描かれていません(Credit:Alexander Grayver et al.)】

さらに、このプロセスは長寿命であり、惑星の地表環境が居住可能な状態に進化をさせるなど、地質学的な時間スケールにわたって持続する可能性があります。以前は、恒星フレアが居住性に与える影響は、惑星を覆い保護している大気を剥ぎ取るなど、ほとんどが破壊的であると考えられていました。

この研究結果は、恒星フレアが居住可能な地表近くの環境の確立を、どのように促進するかを示しており、これまでとは異なる視点を提示していると言います。さらに、固有の磁場を持つ惑星では加熱がさらに強化される可能性を予測しています。

今後は、大気・地球物理学モデルとの整合性を保つために、恒星フレアやCMEが近接した系外惑星の大気に与える影響を、惑星内部への影響と合わせて研究する必要があるとしています


Image Credit: NASA/JPL-Caltech、Alexander Grayver et al.

2023-01-24
Soraeより

Lara Fabian

Posted by moonrainbow on 01.2023 癒しの音楽   0 comments   0 trackback
Je t'aime




45日で火星に到着できる「原子力ロケットエンジン」

Posted by moonrainbow on 01.2023 火星   0 comments   0 trackback
NASAが助成する新型「原子力ロケットエンジン」なら、45日で火星に到着できるかもしれない

原子力ロケット

NASAの原子力ロケットエンジン
 
人類は今、新たな宇宙探査の時代の真っただ中にいる。月への有人ミッションの後には、火星が控えているのだ。

 だが、火星への道のりは長い。従来のロケットエンジンを使用する場合、火星到着まで8ヶ月かかると言われている。

 だが、NASAの助成する新型の原子力ロケットなら、1カ月半と大幅にスピードアップするかもしれない。

 「核熱推進」と「原子力電気推進」を組み合わせ、さらに特殊な過給機を搭載することで、火星までたった45日で到達できるロケットが実現するという


原子力ロケットエンジンとは?
 
原子力ロケットエンジンには主に2つのコンセプトがある。

 1つは「核熱ロケットエンジン」だ。これは原子炉で液体水素を熱してイオン化(プラズマ)し、これをノズルから放出して推進する。

 宇宙開発競争がたけなわだった1950年代以降、米ソが核熱ロケットエンジンの開発を試みたが、現時点で実用化にはいたっていない。

 そして、もう1つが「原子力電気ロケットエンジン」だ。

 こちらは原子炉で発電した電力でホール型推進機(イオンエンジン)を動かし、電磁場を発生させる。これによってキセノンなどの不活性ガスをイオン化・加速して推進力を得るというシステムだ。

 原子力電気ロケットエンジンは、NASAが2003~2005年に行った「プロメテウス計画」などで開発が試みられた。

 どちらのエンジンも、比推力(燃料の質量流量に対する推力を表す)に優れ、エネルギー密度がほぼ無限であるなど、従来の化学ロケットエンジンに比べて大きな利点がある


 例えば、原子力電気ロケットエンジンなら比推力は1万秒以上、つまり3時間近く推力を維持できるという長所がある。その反面、推力は核熱エンジンはおろか、従来のロケットエンジンに比べてもかなり低い。さらに排熱の問題まである。

 一方、核熱ロケットエンジンは、速度の変化が大きなミッションにおいて、初期・最終質量分率をどうするかという問題がある


原子力ロケット1
image credit:NASA

NASAが助成する、新型原子力ロケットエンジン
 
NASAは”SFの世界を現実”にするべく、毎年応募されてくる数百のアイデアの中から10件ほどを選んで資金や技術を助成する「NASA Innovative Advanced Concepts(NIAC)」というプログラムを行なっている。

 今回の原子力ロケットエンジンは、2023年度に選出されたものの1つで、提案者は米フロリダ大学のライアン・ゴッセ教授ら研究グループだ。

 ゴッセ教授らが提案するのは、双方のいいとこ取りだ


原子力ロケット2
「核熱推進」と「原子力電気推進」を組み合わせ、さらに「ウェーブローター」を搭載するハイブリッドエンジン。火星まで45日で到達できるという / image credit:/Ryan Gosse
 
アメリカが1960年代に進めた核熱ロケット開発計画「NERVA計画」の原子炉をベースに、原子力電気ロケットエンジンの仕組みを取り入れたハイブリッド設計となっている。

 さらに脈動型過給機「ウェーブローター」を搭載するのも特徴だ。これは排気管内の圧力が上昇することで生じる圧力波で、吸い込んだ空気(吸気)を圧縮する技術である


 核熱ロケットエンジンのウェーブローターは、原子炉が燃料を加熱することで生じる圧力で反応物質を圧縮する。

 これによってNERVA計画のエンジンと同等の推力を得られると同時に、比推力は1400~2000秒になる。

 さらに原子力電気ロケットエンジンを組み合わせることで、比推力は1800~4000秒にまでアップする


Transforming Future Space Technology


Transforming Future Space Technology

火星まで片道45日を可能にする

 このハイブリッド原子力エンジンならば、理論上、火星まで45日で行けるという。これは宇宙の有人ミッションや太陽系探査に革命を起こす可能性がある。

 これまでのロケットなら、火星に行くには250日(8ヶ月)かかる。もし現地で1年調査をするのだとすれば、ミッションは3年に及ぶことになる。

 だが片道45日(6週間半)で行けるのならば、ミッションは数ヶ月で終えられる。これは放射線や微小重力といった人体へのリスクを考えると、きわめて重要なことだ。

 なお2023年度のNIACプログラムでは、原子力エンジンだけでなく、太陽光や風力がいつも利用できるとは限らない場所で電力を供給できる核分裂・核融合ハイブリッド原子炉も選ばれている。

 こうした原子力技術の発展によって、いつの日か火星だけでなく、さらに遠くの宇宙を目指す有人ミッションすら可能になるかもしれない。

追記:(2023/01/25)本文を一部訂正して再送します


2023年01月25日480
カラパイアより

Hank Jones

Posted by moonrainbow on 31.2023 癒しの音楽   0 comments   0 trackback
Emily

UFO?

Posted by moonrainbow on 31.2023 UFO   0 comments   0 trackback
・・・・・・・・・・2022年12月のUFO・・・・・・・・・

wisconsin ufo strange lights in the sky - december 24th 2022



UFOs over San Antonio? | Man records lights in sky, experts weighs in



Misteryosong bagay sa himpapawid sa Pangasinan, sapul sa video | Frontline Sa Umaga



WI UFO Footage December 2022



 

プロフィール

moonrainbow

Author:moonrainbow
昔、"地球の旅人"の頃




服と鞄と雑貨の販売をしています

カテゴリ

カレンダー

01 | 2023/02 | 03
- - - 1 2 3 4
5 6 7 8 9 10 11
12 13 14 15 16 17 18
19 20 21 22 23 24 25
26 27 28 - - - -

ブロとも申請フォーム

QRコード

QRコード