40億年前の火星の大気

Posted by moonrainbow on 18.2017 火星   0 comments   0 trackback
厚い大気に覆われていた40億年前の火星

40億年前の火星
火星誕生から現在までの大気圧変化のグラフ。横軸:火星誕生からの時間、縦軸:大気圧。点線は大気圧の時間変化の予想を示し、矢印は過去の研究の推定値を表している(提供:Kurokawa et al. (2017) Icarus)

火星隕石の化学分析データと理論計算の比較から、40億年前の火星は約0.5気圧以上の厚い大気に覆われていたことが示されました

火星はかつて温暖で、液体の水(海)が存在した時期があった可能性が指摘されています。温暖な環境を保つためには厚い大気の温室効果が必要となりますが、現在の火星には0.006気圧(地球の170分の1)の薄い大気しかないのです。火星は過去に厚い大気に覆われていたのか、もしそうなら、いつどのように厚い大気が失われたのかという問題は、火星に関する大きな謎です

火星大気が宇宙空間に流出する過程では軽い同位体が優先的に失われ、その影響は大気に重い同位体が濃集するという形で表れる。東京工業大学の黒川宏之さんと千葉工業大学の黒澤耕介さんたちの研究グループは、この濃集度が大気圧に依存することに着目し、過去の火星の大気圧を推定しました

過去の研究で報告されていた、40億年前の火星隕石に記録されている当時の大気の窒素とアルゴンの同位体組成と、新たに行った理論計算とを比較したところ、当時の火星が約0.5気圧以上の厚い大気に覆われていたことが明らかになりました。火星の固有磁場消失に伴う大規模な大気の宇宙空間への流出など、40億年前以降に起こった環境変動が、地球と火星の大気の厚さの違いを生んだことを示唆する結果です

現在、NASAの火星探査機「メイブン」によって火星大気の流出現象の観測が行われており、JAXAが2024年に打ち上げを計画中の火星衛星サンプルリターンミッション「MMX」でも、この流出現象の観測が行われる予定となっています。これらの探査を通じて、今回の研究で明らかとなった40億年前の厚い大気が失われた原因が解明されるかもしれません。これらの研究成果が、地球や火星などの長期環境変動の要因や、生命が存在可能な環境を維持する条件の理解につながることも期待されます

2017年9月11日
AstroArtsより

火星で猛烈な吹雪が夜間にのみ発生

Posted by moonrainbow on 23.2017 火星   0 comments   0 trackback
火星の夜間に猛吹雪発生か?

夜間に猛吹雪発生
星探査計画「エクソマーズ」の無人探査機トレース・ガス・オービターが捉えた火星(2016年10月16日提供)。

火星では、猛烈な吹雪が夜間にのみ発生するとの研究結果が2017年8月21日、発表されました。火星の天候に関する従来の理解を覆す結果です

 火星の天候をめぐってはこれまで、低くたなびく雲から降る雪が、強風がない環境のなか、ゆっくりとまばらに地面に降り積もると考えられていました。しかし、英科学誌ネイチャー・ジオサイエンス(Nature Geoscience)に掲載された最新の研究論文では、氷粒子が数時間かけて徐々に降下するのではなく、嵐の中で数分以内に地表に達することが示唆されました

 しかし、論文の主執筆者で仏パリ第6大学(Pierre et Marie Curie University)の惑星大気力学の専門家、アイメリク・スピーガ(Aymeric Spiga)氏はAFPの取材に、将来地球から火星に移住する人々は、わざわざスノーブーツを持参する必要はないと語っています。「雪だるまを作ったり、スキーをしたりすることはできない」「火星の表面に立つと見えるのは、厚く積もった一面の雪ではなく、むしろ霜の厚い層に近いものだろう」とその理由を説明しました

 火星の大気は地球の大気に比べて100倍希薄ですが、それでも雲や風などの天候を発生させるだけの密度はあります。水蒸気はほぼ含まれていません。事実、火星は本質的に極寒の砂漠で、地表には液体の水が事実上まったく存在していないのです。

 だが、火星の北極では、塵(ちり)の層の下に水の氷が隠れています。2008年、米航空宇宙局(NASA)の着陸探査機フェニックス・マーズ・ランダー(Phoenix Mars Lander)が火星表面をシャベルで掘り、この水氷の存在を直接確認しました

 さらに、フェニックスは局地的な天候を分析し、水氷の雲の下方で降雪の兆候を検出しました。2台の周回探査機でも、特に火星の北極地域における夜間の天候を示唆する手がかりが見つかりました

これらの観測データは当時、科学者らを当惑させました

 スピーガ氏と研究チームは、さらに調査を進めることを目的に、より詳細なデータに基づく火星の天候シミュレーションを行うための最新の大気モデルを考案しました。その中で、火星の寒冷な夜間に水氷の雲粒子が冷却されることで、雲の内部に不安定な状態が形成される可能性があることを突き止めました

「雲から降下する雪は、非常に激しい下降気流によって運ばれることが、今回の研究で示された」と説明するスピーガ氏は、この火星の吹雪を、地球で発生する「マイクロバースト」と呼ばれる小規模の局地的な気象現象になぞらえました。マイクロバースト現象では、雪や雨を運んでいる冷たく濃密な空気が雲から急速に降下します

 今回のシミュレーションでは、周回機や着陸機の観測データとの的確な適合を確認したと説明されました

2017/8.22
AFPより

火星第1衛星の「フォボス」が火星の回りを周回する様子を撮影

Posted by moonrainbow on 09.2017 火星   0 comments   0 trackback
火星を周回する衛星「フォブス」をハッブル宇宙望遠鏡がタイムラプスで撮影

火星第1衛星の「フォボス」

JAXAによるサンプルリターンミッション「MMX」も計画されている火星第1衛星の「フォボス」が火星の回りを周回する様子を、ハッブル宇宙望遠鏡がタイムラプス撮影として捉えました
 
フォボスは火星の周りを7時間39分という高速で公転しており、これは火星の自転周期よりも早いものです。さらに同衛星は太陽系の衛星の中でも最も母惑星に近いことで知られており、火星からの距離はわずか約6,000km。地球と月の平均距離が38万5000kmなのとは大きな違いです。また、その衛星自体の半径は11kmとなっています
 
今回、ハッブルは22分間の間に13枚の撮影を行い、この写真を撮影しました。実は48年前にはNASAの探査機「マリナー7号」がフォボスに接近しており、今回の画像公開はその記念の意味もあったんです。そしてJAXAのMMX計画では、このフォボス(あるいはダイモス)に2024年に探査機を送り込み、サンプルを採取し、2029年の地球帰還を計画しています
 
火星の起源や進化はどのようなものだったのか、さらには太陽系の惑星はどのようにして形成されたのかは、まだまだわからないことの多い太陽系の惑星の謎を、MMXは解き明かそうとしています
 
Image Credit: NASA, ESA, and Z. Levay (STScI)

Phobos Photobombs Hubble’s Picture of Mars



火星第1衛星の「フォボス」。
Soraeより

火星で危険な化学物質を発見?

Posted by moonrainbow on 29.2017 火星   0 comments   0 trackback
火星で危険な化学物質が発見される(英研究)

火星の有害物質

スコットランド・エディンバラ大学の研究チームが、火星の土壌に存在する酸化体、酸化鉄、紫外線エネルギー、過塩素酸塩という化学物質の組み合わせを調査したところ、地球起源の生体細胞には非常に有害である可能性が濃厚だと判明しました

 過塩素酸塩が酸化鉄と過酸化水素と混ざると、細胞に対する毒性が10倍にも高まった"毒薬カクテル”が出来上がります。これが将来的な火星関連ミッションを断念せざるを得ないような状況にしてしまうかもしれないのです

 宇宙の専門家たちは、いつの日か赤い惑星を植民地にすることを夢見て、その最初の一歩として火星への有人飛行を実現すべく努力を続けています。しかし、火星が人体に有害なバクテリアによって覆われていることが判明したとしたら、そうした努力も無駄になってしまうかもしれないのです

 ハーバート・ジョージ・ウェルズの『宇宙戦争 』では、地球に襲来した異星人が人間には無害な細菌によって死に絶える姿が描かれていました。まさにこのストーリーを彷彿とさせる発見です

火星の有害物質1

人類は火星の有害物質を克服できるのか?

 Scientific Reports』に掲載された論文は、「火星の表面は栄養細胞に致命的で、地表と表面付近の大部分を居住に適さないものにしている」と論じています

 エディンバラ大学のジェニファー・ウォズワース(Jennifer Wadsworth)氏は、「私たちの発見は、火星が宇宙ミッションに起因するバクテリアなどの物質で汚染されている可能性があることを示唆しています。火星ミッションの計画を練るにあたって、このことを考慮に入れるべきでしょう」とコメントしています

 現状では、イーロン・マスク氏のスペースXが火星有人飛行の開発競争において首位を走っているように思えます

 スペースXは2030年頃を目処に、火星へ人類を送り込もうと計画しています。果たしてそれまでにこの問題がクリアされるのか?

natureより

2017年07月14日
カラパイアより

火星に入植者向けの核発電プラント

Posted by moonrainbow on 26.2017 火星   0 comments   0 trackback
NASAが火星に入植者向けの核発電プラントを開発

核発電プラント

核分裂原子炉はウラン原子を半分に分裂し、熱を発生させる。この熱を利用することで発電が可能になる。10キロワットの容量を持つ核原子炉なら、4基で8人が暮らすコロニーを支えることができるそうです

 1960年代に継続的に行われた実験から半世紀後、NASAが原子炉の開発を決定した。これはドナルド・トランプ大統領から下された、その任期中に火星に人類を降り立たせよという要請を受けてのものです

 しかしプロジェクトは決して安いものではない。単なる試験期間だけでも、納税者は16億円を負担しなければならない

 イーロン・マスク氏は1世紀以内に人類は火星を征服するであろうと述べています。テスラモーターズやペイパルで知られる同氏は、スペースXで火星進出を狙う人物です

 彼によると、スペースXは火星への入植を商業ベースに乗せることが可能で、1人当たり2,000万円程度と比較的安価な火星渡航費用の実現を期待しているというのです

核発電プラント1

 ニュースペースに掲載された論文でマスク氏は、「現段階では、無限のお金を支払っても火星に行くことは不可能」と述べています。さらに「従来のアポロ計画的なアプローチでは楽観的に見積もっても、1人当たりのコストは1,000億円ほどだろう」とも

核発電プラント2

 「火星への渡航費が1,000億円もするなら自立型文明を築くことはできない。火星への渡航費がアメリカにおける中程度の家と同等、すなわち2,000万円程度にまで下がれば、自立型文明を築ける可能性は非常に高いだろう」

 そしてこう述べています

 「私はそれが起きるのはもう間もなくだと思う」

2017年07月10日
カラパイアより
 

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