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火星の地震「火震(marsquakes)」

Posted by moonrainbow on 13.2019 火星   0 comments   0 trackback
NASAは火星の地震「火震(marsquakes)」(の録音データ公開

火星の地震「火震(marsquakes)」(の録音データ公開
米航空宇宙局が火星に設置した地震計「SEIS」。NASA提供(撮影日不明)。

米航空宇宙局(NASA)は2019年10月1日、火星の地震活動、いわゆる「火震(marsquakes)」の音を捉えたデータを公開しました

 火震は、2018年12月に火星の表面に設置されたドーム型の地震計「SEIS」が探知したもので、2019年5月と7月にそれぞれ録音されました。火震では、低いゴーッという音がするものの、音そのものは非常に小さく、人間の耳では聞き取ることが難しいそうです。今回公開されたデータは、速度を上げ、ヘッドフォンで聞けるように加工しています。1回目の火震はマグニチュード3.7、2回目は同3.3でした。

 科学者らは、火星内部での地震波の伝わり方を探ることによって、火星の深い部分の内部構造が明らかになると期待しています。

 NASAのジェット推進研究所(JPL)は、「二つの音声は、火星の地殻が地球と月の地殻が混ざったようなものだということを示唆している」と説明し、「表面にクレーターがある火星では地震波が1分ほど続き、より月のようだと言えます。地球の地震は秒単位だ」と指摘しました。

 SEISはこれまでに約20回の火震を探知している。SEISは、NASAが2018年11月に火星に着陸させた無人探査機「インサイト(Insight)」によって設置されたもので、フランスの国立宇宙研究センター(CNES)などが開発しました。

 NASAは、

1回目の地震

2回目の地震

のデータをそれぞれインターネット上で公開しています


2019年10月2日
AFPより

火星の表面の縦長画像

Posted by moonrainbow on 01.2019 火星   0 comments   0 trackback
火星の表面を北から南まで見渡せる縦長画像が公開

火星の画像

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こちらの長ーい画像は、欧州宇宙機関(ESA)が2019年9月19日に公開した火星の画像。撮影したのはESAの火星探査機「マーズ・エクスプレス」です

■北極から南半球までの範囲を長くカバー

マーズ・エクスプレスは2003年から火星を周回しており、今年で観測開始から16年。この画像は2019年6月17日に撮影されたデータを処理したものとなります。

画像の上の方に見える火星の北極からは、明るい雲が極冠の付近から南に向かて伸びている様子が見えています。中央右のやや白っぽいエリアはサバエア大陸と呼ばれる地域で、サバエア大陸の左(西)にはカッシーニ・クレーター、下(南)にはホイヘンス・クレーターが写っています。

また、画像の右下、火星の地平線に沿って白く広がっているのは、南半球にあるヘラス平原です。平原と呼ばれていますが、その正体は天体衝突によって形成された巨大なクレーターと考えられています。

先日、堆積層の崩落によって舞い上がった埃や砂丘の様子を捉えた火星表面のクローズアップ画像をお伝えしましたが、こうして全体を捉えた画像には、クレーターが多く残る赤茶けた火星らしい大地の特徴がよく捉えられています。

なお、今回の画像はESAのspace in imageから高解像度版をダウンロードすることが可能です。縦横の比率がおよそ3:1なので、スマートフォンの壁紙にも設定しやすいのが嬉しいポイントです


Image Credit: ESA/DLR/FU Berlin

2019/9/20
Soraeより

火星の北極最新画像

Posted by moonrainbow on 25.2019 火星   0 comments   0 trackback
火星の北極最新画像、米欧の宇宙機関が相次いで公開

層状堆積物と「雪崩」の様子
5月29日に撮影された層状堆積物と「雪崩」の様子(Credit: NASA/JPL/University of Arizona)

2019年9月中旬に入り、NASA欧州宇宙機関(ESA)から相次いで火星の北極域を撮影した画像が公開されました。どちらの画像も、火星の春に見られるダイナミックな現象を捉えています

■火星の北極で発生した雪崩をNASAの火星探査機が撮影

NASAは9月11日、火星探査機「マーズ・リコネッサンス・オービター(MRO)」に搭載されている高解像度カメラ「HiRISE」によって撮影された、火星の北極域の画像を公開しました

画像が撮影されたのは2019年5月29日で、火星の現地時間13時14分のこと。左側には火星の極域に見られる層状の堆積物が写っています。

火星の北極には水と二酸化炭素の氷が塵とともに堆積しており、撮影されたエリアではその断面が高さ500mほどの崖に現れています。混ざり合っている氷と塵の比率によって堆積層の色合いが異なっており、表面には塵が少ない氷の層が広がっています。

注目は画像の左上に写っている煙のようなもの。これは、太陽光に温められて不安定になった堆積層の一部が崩れ、雪崩のようにして崖を駆け下ったために舞い上がった塵の埃とみられています


堆積層が崩れたことで生じた塵の埃が写っている
上を拡大したもの。堆積層が崩れたことで生じた塵の埃が写っている(Credit: NASA/JPL/University of Arizona)

■ESAの探査機は火星の北極に広がる砂丘を撮影

ESAは2019年9月16日、ロシアのロスコスモス(Roscosmos)と共同開発した火星探査機「エクソマーズ」を構成する周回探査機「トレース・ガス・オービター(TGO)」が撮影した、火星の北極域に広がる砂丘地帯の画像を公開しました

北極域の砂丘地帯
5月25日に撮影された北極域の砂丘地帯(Credit: ESA/Roscosmos/CaSSIS)

画像が撮影されたのはNASAが公開した先の画像よりも4日早い5月25日で、火星の北緯75度付近を捉えたものとなります。

冬の間、砂丘の表面は二酸化炭素の薄い氷に覆われており、火星の春の訪れとともに温められた氷が昇華します。食品の保冷などに使われるドライアイスが気体になって消えていくのと同じ現象です。

撮影された砂丘地帯では、低いほうから二酸化炭素の氷が昇華していくといいます。すると、まだ昇華していない氷と砂とのわずかな隙間に、気体になった二酸化炭素が貯まっていきます。

閉じ込められた二酸化炭素は、上にかぶさっている氷が昇華し始めて割れたとき、周囲の砂を巻き込みながら勢いよく噴き出します。画像で示されている黒い模様は、こうして二酸化炭素ガスと一緒に撒き散らされた砂の分布を示しています。

もしも春の砂丘地帯に立つことができたら、あちこちで弾けるように砂が舞う様子を見ることができるのかもしれません


黒い模様は二酸化炭素とともに噴き出した砂
画像の中央付近を拡大したもの(一辺がおよそ1km)。黒い模様は二酸化炭素とともに噴き出した砂を示している。また、砂丘の湾曲からは風向きがわかる(Credit: ESA/Roscosmos/CaSSIS)

また、画像の右側には、カシューナッツのような形をした砂丘が幾つか見えています。左側の砂丘地帯からやや孤立して存在するこれらの砂丘は、湾曲した方向が風下を示しています。

こうした砂丘の様子を長期的に観察することで、火星の表面にある堆積物がどのように運ばれていくのか、その仕組みを理解することにつながります


Credit: NASA/JPL/University of Arizona ; ESA/Roscosmos/CaSSIS

2019/9/17
Soraeより

古代の火星

Posted by moonrainbow on 14.2019 火星   0 comments   0 trackback
古代の火星はどんな姿なのか。失われた環境の推定に役立つ研究成果

火星の古代(右)と現在(左)の環境を描いた想像図
火星の古代(右)と現在(左)の環境を描いた想像図

NASAは2019年9月6日、古代の火星を研究する上で重要な知見をもたらしたTimothy Livengood氏らの研究成果を発表しました。研究内容は論文にまとめられ、8月1日付でIcarusに掲載されています

■かつて存在した大気の厚さを酸素の同位体比から調べたい

現在の火星の大気圧は地球の1パーセント未満しかありませんが、水がある環境で生成される鉱物の存在や、水によって侵食を受けたとみられる地形が残されていることなどから、初期の火星では今よりもずっと厚い大気によって地表の温度が一定の範囲に保たれており、そこには液体の水が存在していたと考えられています。

しかし、「どれほど地球に似ていたのか、似ていた期間はどれくらい続いたのか」という問いかけに対する最適な推測はまだなされていない、とLivengood氏は語ります。古代の火星の環境には、未解明の部分が多く残されているのです。

現在は希薄になっている古代の火星の大気の量も解明されていない謎のひとつですが、その量を推定する方法として、酸素の同位体(※)の比率を足がかりにするものがあります。

(※…同じ元素のなかでも原子核にある中性子の数が異なるもの)

自然界の酸素の大半は「酸素16(16O)」が占めるいっぽう、中性子の数が多い同位体の「酸素18(18O)」もごくわずかに存在しています。火星のような環境では軽いほうの酸素16が先に失われていき、重いほうの酸素18の濃度が年月とともに濃くなっていきます。

そのため、現在の火星における酸素16と酸素18の比率(同位体比)を調べ、酸素16が失われるペースなどの情報と組み合わせることで、かつて火星に存在していた大気の量を推定できる、というわけです


■火星の酸素同位体比は一日の時間帯によって変化していた

ところが、火星における酸素の同位体比は研究によってその値に開きがあり、古代の大気量を推定する上で無視できない矛盾を抱えていました。

そこでLivengood氏らの研究チームは、矛盾が生じる理由を探るために、ハワイのマウナケア山にあるNASA赤外線望遠鏡施設(IRTF)を使って火星の大気を観測しました。

その結果、二酸化炭素(CO2)の一部として火星の大気中に存在する酸素の同位体比は、時間帯によって異なることが判明しました。酸素18の濃度は火星の正午ごろが最も低く、地表が暖まる午後1時半頃には最も高いレベルにまで蓄積されていたのです。

今回の研究によって、酸素18の濃度が時間帯によって変化することが、過去の研究で異なる同位体比が導き出される一因になっていたことがわかりました。この研究結果は古代の火星環境をただちに推測するものではありませんが、同位体比の矛盾が解消されたことで、古代の火星環境をより正確に再現する糸口になることが期待されています


Image Credit: NASA’s Goddard Space Flight Center

2019/9/7
Soraeより

火星に住めるかもしれない「シリカエアロゲル」

Posted by moonrainbow on 27.2019 火星   0 comments   0 trackback
火星に住みたい?ならば、ある物質で覆い地球大気の温室効果を模倣すればよい。という研究(米・英共同研究)

火星を人が住める

火星を人が住めるような環境に変えてしまうというのは、昔から描かれてきた夢

 このSFの話を現実に持ち出したのは、アメリカの天文学者カール・セーガンが初めです。1971年に彼は、火星の北極の氷を溶かして炭酸ガスを発生させ、その温室効果で温暖な気候を作り出そうという、「惑星エンジニアリング」を提唱しました

 このアイデアは多くの研究者や未来学者をいたく刺激しました。だがよくわからなかったのは、はたして火星に地球と同等の気圧を作り出せるくらいの温室効果ガスと水が存在するか? ということでした

 2018年、NASAから助成を受けた米コロラド大学ボルダー校とノーザンアリゾナ大学の研究者によって、火星で利用可能な資源をすべて使ったとしても、気圧は地球の7パーセント程度にしかならないことが発表されました

 つまり、このやり方では火星を人が住める場所にはできないわけです。研究者らは新たなる方法を考え出しました。ある物質を使って火星の大気の状態を地球に近づければよいと
 
シリカエアロゲルで火星の空を覆うという発想

 いったんは終わったかのように見えた火星移住への道ですが、その夢を再び蘇らせるような今回の研究は、米ハーバード大学、NASAジェット推進研究所、英エディンバラ大学の研究者が考え出したアイディアです

 シリカエアロゲル(ゲル中に含まれる溶媒を超臨界乾燥により気体に置換した多孔性の物質、断熱素材として使用される)を使って地球大気の温室効果を模倣すれば、地域的になら火星を居住可能にできるかもしれないというのです。 

 モデルを使った実験の結果からは、厚さ2、3センチのシリカエアロゲルの天幕を張れば、植物が光合成できるだけの光を取り込みつつ、有害な紫外線は遮断し、しかも水の融点を超えるくらいまでその下の気温を上げられることが確認されました。 

 「地域的アプローチならば、火星全体の大気を改変するよりもずっと実現性が高いでしょう」とハーバード大学のロビン・ワーズワース准教授は話しています。しかも従来のアイデアとは違い、既存の素材と技術を使って実験できるという利点もあるという事です

 「火星は地球に次いで太陽系で一番居住可能な惑星ですが、それでもほとんどの生命にとっては過酷な世界です。人が住める小さな区域を作り出すやり方ならば、制御可能かつ拡張可能な手段で火星をトランスフォームさせることができます」とNASAジェット推進研究所のローラ・ケルバー氏は説明しています

火星を人が住める1
GooKingSword from Pixaba

火星の氷の下の自然現象がヒント

 ヒントになったのは、火星で起きているある自然現象です

 地球の極地にある水でできた氷冠とは違い、火星のものは水と二酸化炭素でできています。凍った二酸化炭素は、気体のときと同様、日光を通過させるのですが、そのときに熱を蓄積します。そのために夏になると、その温室効果によって、火星の氷冠の下に部分的に暖かいところを出現させるのです

火星を人が住める2
SEAS

 研究チームはこの現象を模倣できる素材はないものかと考えた。それは熱伝導率が最小でありながら、光をできるだけ通すものでなければならないのです

 そしてたどり着いたのが史上最強の断熱素材の1つ、シリカエアロゲルです

「凍った煙」シリカエアロゲル

 その透明な見た目から「凍った煙」や「個体の煙」とも呼ばれることもあるシリカエアロゲルは、きわめて密度の低い個体で、90~98パーセントが空気で構成されています

 そのために光を通過させるが、それでいて相互に結合した二酸化ケイ素のナノレイヤーが放射線と干渉し、熱の伝導を大幅に低下させます

 「これならば、大量のエネルギーや面倒なメンテナンスなしで、長期的に区画を温めておくことができます」とケルバー氏はいう。

 火星の表面を模したモデルによる実験では、シリカエアロゲルを薄く張ることで、火星の中緯度の平均気温を地球に似た気温にまで上げられることが確認されました

 「大きな範囲を覆うために別の技術や物理がいるようなこともありません。ただシリカエアロゲルで地表を覆うだけで、その下の気温を水が液体でいられるくらいまで上げられます」とワーズワース准教授は話しています

火星を人が住める3
火星の北極 WikiImages from Pixabay

未来の火星にはドーム型居住区が並ぶ?

 ということは、火星の居住区はドーム型スタジアムのような感じになるということだろうか? なんとなくだが、未来の火星での生活がおぼろげながら見えてきた気がします

 今後研究チームは、シリカエアロゲルを南極やチリのドライバレーで実験してみる予定だそうです。そこは地球上でありながら、火星に似た気候の場所です

 なおワーズワース准教授は、火星を人間の住める惑星に変えることについて、惑星保護という哲学的・倫理的問題が生じるだろうとも指摘しています

 人間の都合で火星の環境を勝手に変えていいものか? という疑問だろう

 しかも万が一、火星にもともと生命が存在しているとすれば、この問題はいっそう複雑なものになるかもしれません
 
この研究は『Nature Astronomy』(7月15日付)で発表された

References:Silica aerogel could heat the surface of Mars enough to sustain life/ written by hiroching / edited by parumo

2019年07月19日
カラパイアより
 

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