木星衛星「エウロパ」から水が噴出している新たな証拠

Posted by moonrainbow on 22.2018 衛星   0 comments   0 trackback
木星衛星「エウロパ」から水噴出の可能性高まる

木星衛星「エウロパ」
 
NASAは2018年5月15日(現地時間)、木星衛星「エウロパ」から水が噴出している新たな証拠が見つかったと発表しました。これは、探査機「ガリレオ」の過去の観測データを元にした発表となっています
 
以前にも、ハッブル宇宙望遠鏡の観測によって水の噴出の可能性が指摘されていたエウロパ。そしてガリレオが1997年のフライバイ中に観測した磁場の歪みから、エウロパ表面の氷の隙間から水が噴出していたことが予測されているのです
 
エウロパは水が存在していること、そしてエネルギーや炭素成分があることから、生命の存在の可能性も指摘されています。さらに生命を外界から守る海からの水の噴出は、格好の観測対象となります
 
NASAは探査機「エウロパ・クリッパー」を2022年に打ち上げ、エウロパの環境を調査する予定です。太陽系でも生命の存在の可能性が期待されているエウロパに、科学者からの注目がさらに集まっています
 
Image Credit: NASA/ESA/K. Retherford/SWRI

2018/05/15
Soraeより

衛星「タイタン」に2030年代半ばに打ち上げ予定のロボット潜水艦

Posted by moonrainbow on 14.2018 衛星   0 comments   0 trackback
土星の衛星「タイタン」に存在する炭化水素の海を探索するため、NASAがロボット潜水艦を開発中

衛星タイタン

NASAは、土星の衛星タイタンに存在する極寒の炭化水素の海を探索するために、ロボット潜水艦を設計しています。ここは地球を除けば、表面に液体が残された太陽系唯一の天体です

 タイタンの表面の気圧は地球の1.4倍となんとか人間が歩き回れる気圧ですが、地表温度は-180℃、人が調査するにはあまりにも寒すぎるし、遠いです

タイタンに存在する-184℃のメタンとエタンの海

 タイタンの海は地球のそれとはかなり異なっています。塩水がたゆたう代わりに、タイタンの海を主に構成するのはメタンとエタンの組み合わせで、それが-184℃という温度に冷やされています。これは2005年にタイタンに着陸したカッシーニの惑星探査機ホイヘンス・プローブによって明らかになったことです

サイタン最大の海に自動潜水艦を送り込む計画

 NASAの計画は、40万平方キロを覆うタイタン最大の海「クラーケン海」に自動潜水艦を送り込むというものです。クラーケンとは北欧伝承に登場する海の怪物のことで、ちなみに2番目に大きな海「リゲイア海」は、ギリシャ神話のセイレーンの名に由来します

衛星タイタン1
カッシーニが撮影したタイタンの海
image credit:NASA

タイタンの海に隠された謎

 潜水艦による調査で、タイタンの専門家を夜も眠れなくさせている謎に答えが出るかもしれません。そのような謎には、例えば、タイタンの炭化水素の海と98パーセント以上が窒素で構成された大気が相互作用する仕組みがあります

 これは、この潜水艦プロジェクトの一環として海洋シミュレーターを開発するワシントン州立大学のイアン・リチャードソン氏が知りたいと願っていることでもあります

「地球とは違い、そこにある窒素は実際に海にかなり溶け込んでいます。窒素の15から20パーセントが溶けていれば、船のバラストやプロペラに大きな影響を与えるでしょう」とリチャードソン氏は語る

地球上でのロボット潜水艦テスト

 地球のエンジニアは冷たいエタンとメタンを液化天然ガスの形で研究することができますが、炭化水素の海が主に窒素で成る冷えた大気の下、どのような挙動をするのか確かめることはできないのです

 タイタンという異星の海がロボット潜水艦に与える影響についてもっと知るために、リチャードソン氏は圧力チャンバーに窒素ガスを封入し、そこへ液体エタンとメタンを1リットル注いだ上で、マイナス184度まで冷却しました

 ついで筒状の小型ヒーター(ロボット潜水艦のモデル)を液体(異星の海のモデル)に沈め、海モデルの温度と圧力を変化させては、潜水艦モデルから生じる熱が化学構造に与える影響を深さごとに調べました

衛星タイタン2
image credit:NASA Glenn/NIAC

 リチャードソン氏によると、熱が潜水艦周囲の液体に溶解している窒素ガスの泡を作り出すために、搭載カメラからの観察が難しくなったという。また窒素の泡が潜水艦の浮力システムや推進システムの適切な機能を妨害することもあり得た

 海洋シミュレーターは、タイタンの個々の海の化学組成を模倣することも可能だ。地球の場合、基本的に海は同じ塩水で満たされているが、タイタンではこれが当てはまらず、例えばクラーケン海はエタンが、リゲイア海はメタンが豊富だ(その理由については定かではない)

衛星タイタン3
image credit:NASA

2030年代半ばに打ち上げ予定

 シミュレーターの実験は、潜水艦型探査機は自身の熱が原因で生じた窒素の泡に対応できることを示唆しています。また条件が最悪なのは、水深500メートルのクラーケン海の最深部であることも明らかにされました

 ミッションが承認されれば、2030年代半ばに探査機が打ち上げられ、30年代後半か40年代初頭に土星系へ到着することになるでしょう
 
 そのタイミングだと地球の春に相当する時期であることから、タイタンは今よりも若干暖かく、陽が当たるようになっているはずです。また土星系(1年が地球の29年分)は太陽にも若干近いているはずです

衛星タイタン4
image credit:NASA

2種のロボット探査機の設計も進行中

 NASAグレン研究センターでは、2種のロボット探査機の設計を進めています。1つは、長さ6メートルの細長いロボット潜水艦で、水面に浮上しては地球に直接データを送信するよう意図されています

 もう一方は、「タイタンタートル(タイタンの亀)」と呼ばれるもので、その名の通り丸みを帯びた甲羅形状が特徴の自律型ロボットです。こちらは一度、軌道上にある母船を経由して地球と通信します

 単独で行動する潜水艦型探査機はより安価であるが、タートルと母船の組み合わせはリスクを抑えることが可能で、さらに通信に使う帯域幅も多く取ることができます

 今回のプロジェクトは、NASAイノベーティブ・アドバンスト・コンセプト計画の第一段階にあたる実験資金援助フェイズから第二段階に移行されることが最近になって決定されました。この技術開発フェイズでは、2018年後半か2019年前半に一部システムの初期試験が予定されています

A World Unveiled: Cassini at Titan



2018年03月03日
カラパイアより

土星の衛星「エンケラドゥス」に、もしかしたらすでに生命が?

Posted by moonrainbow on 13.2018 衛星   0 comments   0 trackback
土星の衛星「エンケラドゥス」は地球上の微生物が繁栄する可能性が示唆される。

エンケラドゥス

地球でも特に柔軟性の高い微生物は、土星の衛星である「エンケラドゥス」の隠された海で繁栄できるかもしれない

 氷の衛星として知られるエンケラドゥスは、地球外生命の探索候補地として真っ先にに挙げられる場所です

 オーストリアの研究チームが、エンケラドゥスの環境を模した実験で微生物の培養に成功したことで、その地下に生命が潜んでいる可能性も見えてきました

生命が存続のに必要な条件がそろっているエンケラドゥス

 エンケラドゥスには生命が生きるために必要な材料がたくさん存在しており、太陽系でも特に興味深い場所の1つです

 例えば、水が豊富にある。NASAの土星探査機カッシーニは、エンケラドゥス南極から生じるガスと粒子のプルームを発見し、その発生源が地殻の下にある液体の水の海であることを明らかにしました

エンケラドゥス1
5kmの氷の層に覆われた深さ65kmの海(エンケラドゥスの地層予想図)
image credit:NASA

 また熱水噴出孔があるとも考えられています。海底にひび割れがあり、凍える水と熱された岩石が一緒に存在していると思われるのです

 熱い素材と冷たい素材が混ざることで、生命を生み出す化合物のスープが作り出されているかもしれません

エンケラドゥス2
カッシーニは氷と水蒸気を噴霧する30箇所以上の噴流を観測した
image credit:NASA

 事実、エケラドゥスのプルームの中で発見されたメタン、二酸化炭素、水素といった化合物は、酸素がほとんどなくても生きられるある種の地球の微生物に関連しています

 こうした有機体は二酸化炭素や水素を消化し、その副産物としてメタンを放出することで知られています

エンケラドゥスの環境を模した実験で微生物が生き残ることを証明

 そこで、オーストリア、ウィーン大学の研究チームは、こうした微生物3種をエンケラドゥスと同じ温度・圧力・化学溶液の中で成長させてみることにしました

 するとそのうち1種がきちんと繁殖し、メタンを生産できたのです

 『Nature Communications』に掲載された研究は、エンケラドゥスを実験室で再現したものとしては世界初の試みです

 そして、太陽系内にある極低温の過酷な環境でも、生命には生き延びる術があることが明らかにされました。「こうした有機体は他の惑星でも生存できるでしょう」と主執筆者のシモン・リットマン氏は話す

すでにエンケラドゥスに微生物が生息している可能性

 対象となった微生物は、メタン生成アーキア(methanogenic archaea)と呼ばれるものです

 その一部は、地球の深海にある熱水噴出孔という亀裂で見ることができます。専門家は、地球の熱水噴出孔はエンケラドゥスにあるものとよく似ている考えています。したがって、そこで似たような微生物が出現した可能性はあります

 実験では、微生物の宇宙での生存能力を確かめるために、それをエンケラドゥスで生じると考えられる広範なシナリオに晒してみました

 カッシーニが集めたデータからエンケラドゥスにある水の化合物の割合・温度・圧力を再現した結果、そこで最も上手くやれたのは「メタノサーモコッカス・オキナウェンシス(Methanothermococcus okinawensis)」という種でした

 それはアンモニアや一酸化炭素のようなエンケラドゥスに存在する優しくない化学物質が導入されても、引き続き繁殖しました。実際には成長が抑制されるのですが、それでも繁殖することが可能だったのです

 研究チームは、仮に微生物がエンケラドゥスに存在するとしたら、そこにあるとされる熱水噴出孔の周囲にいるだろうと考えています

 そこで熱水によって作られる水素や二酸化炭素を食べるのです。そして、このことは、エンケラドゥスで検出されたメタンが実はこうした微生物が排出したガスに由来する可能性を意味するかもしれません

エンケラドゥス3
2017年、カッシーニが撮影した土星の後方に見えるエンケラドゥス
image credit:NASA

再調査が期待されるエンケラドゥス

 ワクワクするような推測ですが、今のところエンケラドゥスで微生物が生きる方法に関する仮説の1つにすぎません

 本当にそこにこうした微生物がいるのかどうか確かなことはまだ不明です。メタンが非生物学的プロセスによって生じている可能性だってあります

 それを確かめるために我々はエンケラドゥスに戻らねばならなりません。カッシーニはエンケラドゥスに関して数多くのデータを集めてくれましたが、そこで発見されたプルームの詳細な解析はできなかったのです。未来の探査機ならそのための装備が搭載されることもあるでしょう

ありがとう、カッシーニ!20年の土星探査ミッションを終えたカッシーニが撮影した美しい写真 : カラパイア

 だが、それはしばらく先のことになりそうです。NASAは今、木星の衛星エウロパなど、他のミッションに注力しています

 エンケラドゥスを調べたい研究者は、やはり興味深いミッションを提案する他の研究者たちと競争して、予算を勝ち取らねばならないのです

 もちろん今回の発見は、学者たちの間におけるエンケラドゥスの地位を高めてくれることだろう。もしかしたらそれがエンケラドゥスの再調査につながる可能性もあります

土星の衛星「タイタン」のマッピング画像

Posted by moonrainbow on 04.2018 衛星   0 comments   0 trackback
土星の衛星「タイタン」のマッピング画像は驚くほど地球に似ていた

衛星「タイタン」の表面の地形図

1997年に打上げられた土星探査機「カッシーニ」は、2004年に土星へ到着。それから13年に渡り最新の機器でデータを収集し続けました。2017年9月15日、土星の大気圏に突入し燃え尽き、その運用を終了しました

 我々がいまだかつて見たこともない驚きの宇宙の姿を撮影し、様々なデータを記録し続けたカッシーニ

 これらのデータは研究者により現在も解析が進められていますが、最近、土星最大の衛星「タイタン」の表面の地形図が完成しました

 それはあまりにも地球に似ていたのです

 カッシーニとそこに搭載された探査機ホイヘンスがタイタンの地表を視界に捉えて以来、人はそこにどこか懐かしさを感じてきました、それは地球に似ていたからです。低地には液体の海が湛えられているのがわかります

衛星「タイタン」の表面の地形図1
image credit:Cassini/NASA/JPL

タイタンの表面にある地球のような海

 今回、米コーネル大学の天文学者、アレックス・ヘイズ博士が、タイタンの地形図を用いて、最も大きい3つの海には共通の等電位面があることを発見したのです――すなわち地球の海とまさに同じ海面です

 この海は水ではなく超低温の炭化水素化合物であるかもしれない。そして不気味なほど平らです。それでも海であることには変わりないのです

 この発見自体も素晴らしいが、何しろ調査できただけでも凄いことです
 
 「太陽から10天文単位の距離にある天体に湛えられている液体表面の起伏を40センチの精度で計測しています」とヘイズ博士は説明しています

 ジオイドという、重力と自転のみの影響によって形成される表面の形状を計測しているのです。これは地球の海を特徴づける形状と同じです

流れる何かが存在する?

 彼らの発見は、主に密度の高いメタンとエタノール分子で構成される液体炭化水素の集合と動きの背後にある力学について興味深いことを示唆しています

 液体の帳尻が合うだけの大きな川がつながっているのか?もしくは、地下の見えないところを流れる何かが存在するのか?という可能性です

 ヘイズ博士は後者の線を疑っているようです

衛星「タイタン」の表面の地形図2
image credit:Cassini/NASA/JPL

タイタンに多くの液体炭化水素が存在する可能性

 研究チームは、液体を湛えた低地を持つ乾燥した湖底らしきものの起伏を比較することで、地下に炭化水素を低い地点まで運ぶ水路があると結論づけました

 このことは、タイタンの目に見えない部分にはさらに多くの液体炭化水素が存在することを仄めかしています

地球の「カルスト」によく似ている

 今回完成したマップは液体の流れ方を知る手がかりになるが、新しい謎も突きつける。一部の液体で満たされた低地は、地球の「カルスト」という地形に非常によく似ているのです

 これは岩石が溶けて、その表面部分が崩落することで形成される”クッキーの型”のような穴です

 地球のものと同じく、タイタンのカルスト状地形の地表部分には、液体の湖に流れ込む、あるいはそこから流れ出るようなはっきりとした水路がない。しかし地球とは違い、鋭く隆起した縁が存在します

 その縁はまるで今でも拡大を続けているような様子です。実際、タイタンの南にある最大の湖は、この穴がいくつもできたことで形成されたかのような姿をしています

衛星「タイタン」の表面の地形図3
image credit:Cassini/NASA/JPL

 「仮にこれらが本当に外側に成長しているのだとすれば、それは常に縁の破壊と再生を行いながら、外側へ移動しているということなのでしょうか? これを解明できれば、タイタンの極地にある盆地の進化についても理解が進むと考えています」(ヘイズ博士)

 カッシーニの残した遺産は今後も土星とその衛星に対する興味深い事実を次々と明らかにしてくれるでしょう。たくさんのロマンと共に

2018年01月23日
カラパイアより

土星の衛星「タイタン」へドローンを送り込む計画

Posted by moonrainbow on 09.2018 衛星   0 comments   0 trackback
NASAは土星の「タイタン」へドローンを送り込む計画(生命存在の可能性を事前調査)

Dragonfly.jpg
Credit:NASA

 米航空宇宙局(NASA)は現在、土星の衛星「タイタン」の探査をドローンで実行する計画「Dragonfly」について、実現可能性を検討中です

 NASAは、惑星などの探査を実施するロボットを2020年代の中盤に打ち上げる方向で準備を進めています。Dragonflyは、12種類提案された探査テーマの最終候補として残った2プロジェクトの1つ。将来の本格的なタイタン探査に向け、着地可能な地点を探す事前調査がその目的です

 タイタンは土星最大の衛星で、大気を持つほか、液体のメタンやエタンでできた海があり、生命存在の可能性が指摘されています。Dragonflyはドローンをタイタンの地表に降ろし、数十カ所で生命活動に関する化学反応の有無や、居住可能かどうかなどを調べる計画です

 Dragonfly計画の想像図を見ると、使用するドローンはローターが4個のクアッドコプター( Quadcopte)に見えるが、4組のダブルローターを備えており、合計8個のローターを回転させて飛行するらしい。ちなみに、NASAは大気が極めて薄かったりほぼ真空だったりする環境でも飛行可能な、ガスを噴射して飛ぶ仕組みのドローン「Extreme Access Flyers」も開発しています

 なお、Dragonflyとともに検討が進められているもう1つのプロジェクトは、チュリュモフ・ゲラシメンコ彗星(すいせい)からのサンプル(標本)リターンを目指す「Comet Astrobiology Exploration Sample Return(CAESAR)」。この彗星は、欧州宇宙機関(ESA)が探査機「Rosetta(ロゼッタ)」で調査し、最終的にRosettaを衝突させたことで知られています

 両プロジェクトは資金援助を受け、2018年末まで計画のブラッシュアップを続けます。NASAは、2019年春にどちらのプロジェクトを継続させるか決める予定です

NASA Selects Dragonfly Concept For Potential Mission To Saturn’s Moon Titan



2017年12月28日
CNET Japanより
 

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