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太陽の光が火星に届くまでの時間

Posted by moonrainbow on 18.2021 火星   0 comments   0 trackback
【宇宙クイズ】太陽の光が火星に届くまでの時間はどれくらい?

太陽と火星
【▲ 太陽と火星(Credit: Shutterstock)】

太陽の光が火星に届くまでの時間はどれくらいでしょうか?


1.「13分」
2.「43分」 
3.「80分」


■光の速度の解説

光の速度は真空で物質がないところでは、秒速約30万kmです。

光は私たちの宇宙の中で一番の速さを誇っています。地球の一周は約4万kmなので、光は1秒間に地球を7周半することになります。

宇宙航空研究開発機構(JAXA)の惑星科学者であるジェームズ・オドノヒュー博士がその様子を動画にしていますのでご紹介したいと思います。動画を見ると、光がすごいスピードで地球を回る様子がわかりますね。(光の速度は大気があると少し遅くなります。)


Speed of light around Earth, 7.5 laps per second



「今見えている太陽は8分前の太陽の姿だ」という話を聞いたことはありませんか?

太陽と地球は約1憶5000万kmの距離があり、太陽の光が地球に届くまで約8分かかるからです。

地球の外側を公転する火星は、太陽との距離が約2憶3000万kmあります。太陽の光が火星に届くのに約13分かかる計算になります。

現在の探査機はコストを抑えるために太陽電池が利用されています。木星探査を行っているアメリカ航空宇宙局(NASA)の探査機ジュノーも、太陽電池を利用して今も活躍しています。冥王星の探査を行った探査機ニューホライズンズは、太陽からの距離が遠すぎるため原子力電池を使用しています。

さて、太陽の光が私たちの地球に届くまで約8分かかりますが、それは太陽の表面からの時間です。

太陽の光は中心部で作られます。光はその中心部から太陽表面に届くまで、実はとても時間がかり、百万年から千万年もの時間を要します。

光が少し進むたびに、太陽の中にある物質にぶつかって方向を変えてしまうためです。太陽の半径は70万kmなので、直線に進めば2秒ほどの距離ですが、ジグザグに遠回りしながら移動するため、途方もなく時間がかかってしまうのです。

私たちが今見ている太陽の光は、数百万年前、人類が生まれたばかりの旧石器時代に出来たものなのかもしれません


火星の全景
【▲ 火星の全景。1970年代にバイキングオービターズによって撮影された100以上の画像から作成されている。(Credit:NASA)】

正解は「1. 13分」でした。

なお、火星よりもさらに遠い惑星までの場合、木星までは約43分、土星までは約80分かかるようです


Image Credit: NASA/Shutterstock

2021-07-11
Soraeより

有人火星探査の目的地に?

Posted by moonrainbow on 13.2021 火星   0 comments   0 trackback
アルカディア平原の地下浅いところに氷河か

火星の中緯度地域にある岩と塵に覆われた氷河
【▲ 火星の中緯度地域にある岩と塵に覆われた氷河とみられる地形を描いた想像図。NASAの探査機「マーズ・リコネッサンス・オービター」の観測データをもとに作成(Credit: Kevin Gill / Flickr)】

ウェスタンオンタリオ大学のShannon Hibbard氏らの研究グループは、火星の北半球に広がるアルカディア平原の地下に埋もれている氷河の証拠を示した研究成果を発表しました。研究グループはアルカディア平原について、平坦な地形で着陸がしやすく、比較的緯度が低い地域でありながらも「その場資源利用(ISRU:In-Situ Resource Utilization)」の一環として地下の氷を利用できる可能性もあることから、将来の有人探査における着陸地点として有望だとしています

これまでの探査機による観測によって、火星の地下には水の氷が存在することが明らかになっています。アメリカ航空宇宙局(NASA)の探査機「2001マーズ・オデッセイ」や「マーズ・リコネッサンス・オービター(MRO)」は、火星の地下に存在する氷を軌道上から発見。2008年に火星の北極圏に着陸した探査機「フェニックス」は、地面を直接ロボットアームで掘ることで地下の氷を発見しています。

火星の地下に眠る氷は、将来の有人火星探査において飲用水や燃料として利用できる可能性があることから注目されています。現地で水を調達することができれば、地球から持ち込む水の量を減らしてミッションの輸送コストを削減したり、代わりに別の物資を運んだりすることができるからです。また、スペースXのCEOイーロン・マスク氏が構想するような火星への植民事業でも、人間の生活に欠かせない水は重要な資源となるはずです。

しかし、比較的簡単に氷を採掘できそうな高緯度地域は気候が寒冷な火星でも特に寒い地域であり、太陽エネルギーの利用にも制限があります。有人探査ミッションの着陸地点や居住地の建設にはもっと緯度が低い場所を選ぶほうが現実的と言えますが、(火星としては)温暖な低緯度地域の氷は地下深くまで掘らないと手に入らないことも考えられます


水の氷とみられる地下の物質
【▲ 火星探査機「フェニックス」が発見した水の氷とみられる地下の物質(Credit: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona/Texas A&M University)】

研究グループは今回、アルカディア平原の北緯37度~43度・東経193度~204度のエリアを対象に、氷の流れに関連していると考えられている「viscous flow features(粘性流地形)」と呼ばれる特徴的な地形を調査しました。研究グループによると、氷河が通常形成される谷や山裾の傾斜地とは違い、アルカディア平原の曲がりくねった粘性流地形は比較的平坦な場所に存在しており、地球の氷床にみられる氷流(ice stream、平坦な氷床のうち周囲と比べて速く移動している部分)との類似性が指摘されています。

研究グループは、この地形が地下に埋もれた氷河の存在を示すものであり、有人探査の着陸地点として理想的だと考えています。Hibbard氏はこの地域について、安全な着陸のための平坦な地形、比較的緯度が低く浅い場所にあって利用しやすいことが期待される豊富な氷、そして氷流の可能性を検証する学術調査が行えることを踏まえて、将来の有人探査ミッションにとって良い目的地だと言及しています。

なお、アルカディア平原についてはシャベルでも掘れそうなくらいの浅いところに水の氷が埋まっている可能性が過去にも指摘されています。火星の中緯度地域としては水の氷を採掘しやすいことが考えられるアルカディア平原は、将来人類が初めて火星に降り立つ場所となるのかもしれません


アルカディア平原の地表の一部
【▲ 火星探査機「2001マーズ・オデッセイ」が観測したアルカディア平原の地表の一部(Credit: NASA/JPL/Arizona State University)】

Image Credit: NASA/JPL-Caltech

2021-06-03
Soraeより

虹色にきらめく火星の雲

Posted by moonrainbow on 02.2021 火星   0 comments   0 trackback
、探査車「キュリオシティ」が撮影

火星探査車「キュリオシティ」が撮影した虹色の雲

火星探査車「キュリオシティ」が撮影した虹色の雲1

火星探査車「キュリオシティ」が撮影した虹色の雲2
クレジット: NASA/JPL-Caltech/MSSS
火星探査車「キュリオシティ」が撮影した虹色の雲

米航空宇宙局(NASA)の火星探査車「キュリオシティ」が、火星上空で虹色に輝く雲を撮影した

火星は凍った砂漠とも言える場所で、圧倒的に多い赤を除くと色彩に乏しい。だが、キュリオシティの上空では、雲がほとんど色彩できらめいているように見える。

地球とは異なり、火星は雲で覆われる日は多くない。火星には薄く乾燥した大気があるため、雲は2年ごとに火星が寒くなり、楕円(だえん)軌道上で太陽から最も遠ざかる時期に現れる傾向がある。

しかし地球でいう2年前(火星でいう1年前)、それまでの認識を一変させる出来事が起きた。キュリオシティが予想より早く、大気中のより高い位置に現れた雲を発見したのだ。

再び同じ現象が起きた場合に備え、地球上のチームはキュリオシティに対し、1月下旬の早い時期に雲を探すように指示を送った。

するとキュリオシティのカメラは、氷の結晶で満ちた薄い雲を撮影。これらの氷の結晶は太陽光を散乱させることから、輝いて見える。一連の画像は単に魅力的な光景というだけなく、科学者が火星での雲の形成について理解を深める助けにもなっている。

キュリオシティのマストに搭載されたカメラが日没後にとらえたカラー画像には、光り輝く雲が写っている。

こうした雲は氷の結晶で充満しており、夕暮れの太陽光を反射するため、日没に伴い虹色がかった輝きを帯びる。そして太陽光が消えるにつれ、雲は暗くなっていく


2021年6月2日
CNNより

中国の無人火星探査機「天問1号」の着陸機が火星に着陸

Posted by moonrainbow on 16.2021 火星   1 comments   0 trackback
中国の火星着陸「常識外れ。たいしたもんだ」 専門家も舌を巻く技術

中国、無人探査機の火星着陸に初成功



 中国の無人火星探査機「天問1号」の着陸機が2021年5月15日午前、火星に着陸したと中国国営新華社通信が伝えた。中国の探査機が火星着陸に成功するのは初めてで、世界でもソ連と米国に続く3カ国目

 火星は着陸が難しいことで知られている。これまでに旧ソ連や欧州宇宙機関なども挑んだが、ほとんどが失敗してきた。日本も、火星軌道への投入を目指した探査機「のぞみ」が失敗に終わっている。

 火星は大気があるものの、地球の1%ほどと薄いため、パラシュートだけでは十分な減速ができない。ロケット噴射を併用した複雑な減速方法をとる必要がある。重力も大きい。地球の3分の1とはいえ、月の2倍にあたり、減速に大きなエネルギーがいる。

 大気圏に突入し、パラシュートを開き、地表近くでロケット噴射をする。これらのタイミングを一つでも間違えれば探査機は地表に激突してしまう。火星は月よりはるかに遠く、通信に片道10分以上かかるため、トラブルが起きても地球からの支援は間に合わない。2月に探査機を着陸させた米航空宇宙局(NASA)ですら、大気圏突入から着陸までを「恐怖の7分間」と表現した。

 そんな火星に対し、中国は今回、火星を回る軌道に探査機を投入し、火星に着陸させ、さらに今後、探査車で地表を走らせるという三つのミッションに一気に挑んだ。宇宙航空研究開発機構(JAXA)の的川泰宣名誉教授は「政府が総力をあげて取り組んだのだろう。技術は非常に高いレベルにあると言える。先行した米国やロシアの情報を手に入れてもいるだろうが、三つのミッションを同時に行うのは従来の計画の立て方から考えると常識外れ。たいしたもんだ」と舌を巻いた


2021年5月15日

朝日新聞デジタルより

火星の火山活動は今も続いている?

Posted by moonrainbow on 14.2021 火星   0 comments   0 trackback
過去5万年以内に起きた可能性がある噴火の堆積物を発見

新しい火山性堆積物
【▲ ケルベロス地溝帯で見つかった新しい火山性堆積物(亀裂の周囲に見える暗い部分)。噴出したのは過去5万年以内とされる(Credit: NASA/JPL/MSSS/The Murray Lab)】

David Horvath氏(アリゾナ大学月惑星研究所:研究当時)らの研究グループは、地質学的にはつい最近と言えるこの5万年以内に、火星で噴火が起きていた可能性を示した研究成果を発表しました。研究グループでは、火山活動によって微生物の生存に適した環境がもたらされていた可能性もあるとして、噴火が起きた地域に注目しています

■ケルベロス地溝帯で新しい火山性堆積物を発見

研究グループによると、この噴火はエリシウム平原のケルベロス地溝帯に走る亀裂の一つで起きました。噴火は火山砕屑物(火砕物)の噴出をともなう爆発的噴火だったとみられており、長さ約30kmの亀裂の周囲では幅12~3kmに渡り、噴出した火砕物が古い時代の溶岩流の上に堆積しているといいます。堆積物はアメリカ航空宇宙局(NASA)の「マーズ・リコネッサンス・オービター(MRO)」などの周回探査機による観測データをもとに発見されました。

オリンポス山をはじめ幾つもの火山が存在することからもわかるように、過去の火星では火山活動が起きていたことが知られています。研究グループによると、ほとんどの火山活動は今から30億~40億年前という古い時代のことであり、エリシウム平原のように一部では300万年ほど前まで小規模な火山活動が続いていたとみられるものの、現在まで火山活動が続いている可能性を示す証拠はこれまで見つかっていなかったといいます。

今回発見されたケルベロス地溝帯の新しい火山性堆積物は、分析の結果、前述のように過去5万年以内に起きた噴火にともなって噴出した可能性が示されています。現在は米惑星科学研究所に所属するHorvath氏は「これまでに火星で記録されたもののなかでは最も新しい火山性堆積物かもしれません。火星の地質学的な歴史を1日に縮めるとすれば、この噴火は最後の1秒で起きたことになります」と語ります。研究グループはこの火山性堆積物について、火星で今も火山活動が続いている可能性を高めるものだと考えています


エリシウム平原(Elysium Planitia)の標高を示した図
【▲ エリシウム平原(Elysium Planitia)の標高を示した図。火星探査機「インサイト(InSight)」の着陸地点は左下、ケルベロス地溝帯(Cerberus Fossae)で火山性堆積物が見つかったエリアは右下の四角い範囲にある(Credit: MOLA Science Team)】

■火山活動が生命に適した環境をもたらしたかもしれない

ケルベロス地溝帯といえば、2018年11月にエリシウム平原へ着陸したNASAの火星探査機「InSight(インサイト)」によって、同地溝帯が震源とみられる火星の地震(火震)が複数回検出されています。研究グループによると、ケルベロス地溝帯を震源とする地震は地下深くのマグマの動きが原因となっている可能性が最近の研究で指摘されているといいます。

Horvath氏はインサイトによる地震の検出にも触れた上で、現在に近い時代の火星では地表近くにマグマが維持されるのは難しく、今回見つかった堆積物をもたらした噴火は地下深くの供給源から上昇してきたマグマによって引き起こされた可能性に言及。研究に参加した月惑星研究所のJeffrey Andrews-Hanna氏は、今回の研究成果やインサイトなどの探査機によるデータがすべて「火星は死んでいない」ことを物語っているようだと指摘します。

また、今回発見された火山性堆積物は、地質学的な意味だけでなく、宇宙生物学的な意味でも「生きている」可能性を示すものとなるかもしれません。研究グループでは、上昇してきたマグマによって火星地下の氷が温められ、氷が溶けたり熱水循環が生じたりすることで、微生物の生存に適した環境がもたらされていた可能性があると考えています。Horvath氏は、火山活動によって「この地域に生命が現存する可能性が高められたかもしれません」とコメントしています


Image Credit: NASA/JPL/MSSS/The Murray Lab

2021-05-08
Soraeより
 

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