土星の衛星「エンケラドス」に生命生息の可能性？

土星探査機「カッシーニ」の観測データから、土星の衛星「エンケラドス」で「熱水活動」の証拠を発見したとのことです。「熱水活動」とは、熱せられた海水が岩石と反応することで、地球の深海底では生命誕生場とも考えられています。そのため、エンケラドスに生命が生息している可能性があると考えられるそうです。カッシーニが分析した微粒子から熱水活動でできる鉱物を検出しており、また同じくカッシーニが分析した海水成分から、この鉱物がどのような条件ならできるのか生成条件を調べたところ、90度以上の熱水の環境が必要とのこと。現在もこの環境があるとかんがえられることから、生命が存在する可能性が考えられるということのようです。

氷で覆われていて、氷の下には海があるとされる衛星といえば、まず思い浮かぶのは木星の衛星「エウロパ」です。エウロパについても、ハッブルの観測で水蒸気が噴き出しているところは見つかっています。エウロパの氷は少なくとも厚さ3km以上、エンケラドスの場合は30〜40kmと考えられています。氷の下に探査機を送り込むという計画を見たことがありますが、なかなか難しそうです。まずは噴出される水蒸気の分析から生命の兆候を探るというところからですかね。

銀河内のダークマターが生物の大量絶滅に影響？

生物の大量絶滅というと、6600万年前の恐竜の絶滅がよく知られています。恐竜絶滅の原因は諸説ありますが、隕石の衝突による気候変動が有力とされていますが、太陽系が3000万年ごとに銀河円盤面を通過するそうで、この銀河円盤のダークマター(暗黒物質)の影響が考えられるとのことです。 地球が属する太陽系は、銀河系の回転と共に約2.5億年の周期で周回しています。この軌道は上下方向に揺れており、約3000万年毎に円盤を通過するとのことで、その際に円盤に含まれるダークマターの重力の影響で小天体の軌道が乱れ、地球への衝突を引き起こしたのではないかとのことです。隕石が地球に衝突するに至った原因ということのようですね。更にダークマターは、地球の核に蓄積されたダークマター粒子と対消滅することで熱を生み、これが火山や造山活動といった地球規模の変動の原因になった可能性もあるそうです。

銀河円盤面を通過都のことですが、太陽系も円盤の中に位置するのかと思っていたのですが、密度の濃いところを通るといったことなのでしょうか。ダークマター自体はまだ謎の物質ですが、宇宙を構成する通常の物質は全体のわずか4%に過ぎず、残りはダークマター、ダークエネルギーとされています。銀河系が回転するのもダークマターが存在しないと説明ができないそうです。そのような物質が多いところを銀河系が通過するなら、地球規模の変動が起きても不思議ではありませんね。6600万年前に通過し3000年周期だとすると、次は2400万年後ですか。誤差があるにしても数百万年は先です。人類が生まれて500万年くらいですから、かなり先ですね。

準惑星「セレス」に謎の光点2つ

NASAの無人探査機「ドーン」によって撮影された準惑星「セレス」の写真に、謎の光点が2つ写っています。セレスはケレスとも記載され、火星と木星の間にある小惑星帯における最大の天体です。

写真を見ると、クレータの真ん中とその横に白い光が並んでいます。見たところ、確かにかなり明るく光っています。他のクレータにもちょっと白くなっているところがありますので、何らか地質的なもののような気もします。月にも光条または輝条と呼ばれる明るい筋があり、周囲の物質よりも酸化鉄の含有率が少なく反射率が高いためと考えられており、セレスの場合も同様と思われます。

ただ、写真を見るとかなり明るく、宇宙人の基地ではないか、といった話題になるのも無理は無いですね。SF好きとしては、クラークの「前哨」のように何らかの人工物が見つかることを期待しますが、残念ながらそんなことはないでしょうね。「ドーン」は来月、2015年3月6日にセレスの軌道上に投入される予定とのことですので、より近い位置からの高画質な写真の解析を待ちましょう。

7万年前にオールト雲まで接近した恒星があった

現在は20光年の彼方にある星「ショルツ星」が、7万年前に太陽の近くを通過したことがわかったとのことです。
この「ショルツ星」は、いっかくじゅう座方向にある赤色矮星で、太陽系から遠ざかる速度が早いことから、米・ロチェスター大学のEric Mamajek氏らがその軌道を調査したところ、98％の確率で7万年前に太陽から0.8光年(8兆km)を通過していたことがわかったとのことです。オールトの雲は、彗星の元となる氷のかけらが球状に太陽を取り囲んでいる領域で、この領域を通過したと考えられるそうです。

0.8光年というと、太陽から最も近いアルファ・ケンタウリの4.3光年にくらべ1/5ですが、この星は非常に暗く最接近時でも10等の明るさにしかならなかったそうです。7万年前というと最も新しい氷期、最終氷期が始まった頃です。石器時代の人類の視力でも見えたかもしれませんが、超新星や彗星ならまだしも10等級の星だとまず気づいてはいないでしょうね。

2018年、人類移住計画『マーズワン』がまず火星で植物を育ててみると発表

片道切符の火星移住計画「マーズワン」は2025年から開始とアナウンスされていますが、これに先立ち行われる2018年の無人ミッションにおいて、公募されたアイデアの中から火星で植物を育てるとう研究プロジェクトが採用されたとのことです。

容器に植物の種を張り付けたフィルターを入れて火星に運び、到着後に熱や成長培地を作動させ植物を育てるとのこと。いわば小さな温室を持っていくわけですね。運ぶのはシロイヌナズナの種で、栽培が容易なことからISSでも栽培されたことがあるそうです。成長過程は地球からモニタされるそうですが、なんとか成功して欲しいところです。

ところでこの「マーズワン」計画、宇宙開発好きにはたまらない計画ですが、さすがに片道切符の移住はなかなか厳しいと思わざるを得ません。応募している人も、その厳しさを本当にわかっているのか疑問に思います。特に最初の世代は大変です。少なくとも希望者には、南極とか北極圏という火星に比べたら気候も環境も格段に良い地域で、外出するときは常に機密服を着て、シャワーも最小限、肉は食えないといった生活を体験してから行ってほしいものです。設備が貧弱な辺境では、ちょっとした病気や怪我が命取りになることは言うまでもありませんし、日常生活でも例えば風呂には二度と入れませんし、一生酒も飲めなければ肉も食えないということに納得しないと行ってはいけないところです。インターネットくらいは使えるようになっているでしょうが、文明的な食生活をもう一生体験できないというストレスに、果たして現在人が耐えられるのかどうか。最初の熱狂は到着から一週間かせいぜい一ヶ月までで、そこからは厳しい現実が待っています。
個人的には、最初は無人で設備を整え、植物はもちろん鶏とかの小動物も育てられる環境まで整ってから向かい、更には一年後には帰還用の宇宙船を火星軌道まで運び、更に着陸船を流用して軌道まで打ち上げるためのロケットを現地で組み立てられるようする等、いざという時には帰還できるようにしておくべきだと思います。

日本の金星探査機「あかつき」は、メインエンジンのトラブルにより2010年12月7日の金星周回軌道への投入に失敗。その後、太陽を周回しながら金星軌道への再投入を目指していましたが、その日程が決まったようです。2015年12月7日と同じ日付に再トライすることになったとのこと。

ただメインエンジンの出力の2割程の推力しかない姿勢制御エンジンを使うため、当初予定されていた30時間周期の軌道よりも8〜9日周期という大きな楕円軌道となるようです。それでも最も金星に近づく際に当初予定の軌道と同じとのことで、ある程度は詳しい観測ができそうです。詳細な観測ができる期間は短くなりましたが、大規模な現象を長期にわたって追いやすいというメリットもあるそうです。

軌道投入を目指す日付が5年前と同じなのは偶然だそうですが、なんとか金星軌道に乗ってもらいたいですね。

112億歳の星に5個の惑星

境外惑星探査衛星「ケプラー」の観測により、誕生から112億年という古い恒星に地球サイズの惑星が5つ発見されたとのことです。地球の約40%〜95%ということですから、太陽系で言うと水星から金星くらいのサイズですね。

こと座方向117光年かなたのケプラー444がその恒星で、地球が属する天の川銀河内の惑星系としては最も古い部類になるそうです。宇宙誕生から20億年足らずの恒星で、地球サイズの惑星が誕生していたということになりますね。ケプラー444の質量は太陽の約8割、発見された5つの惑星はいずれも公転周期が10日以下ということですから、かなり恒星に近いところを周回しています。温度は太陽よりは低いと思われますが、この距離だと水星タイプの惑星かもしれません。恒星表面を横切る際の光度変化を元にサイズを調べたとのことですから、公転周期がこれくらい短いとそのチャンスも多かったということになりますね。
惑星形成の歴史を調べる手がかりになるとのことですので、今後の研究に期待しましょう。

火星で行方不明の探査機が11年ぶりに見つかる

2003年に火星に降下した後、行方不明となっていた欧州宇宙機関の無人火星探査機「ビーグル2」が見つかったとのことです。
ビーグル2は2003年6月2日に打ち上げられたマーズ・エクスプレスに搭載されていたイギリス主導で開発された火星の生命探査機で、同年12月25日に着陸を予定していました。欧州宇宙機関初の惑星探査機でもあるビーグル2は、着陸後ロボットアームでサンプルを回収し分析するというもので、地表を移動するものではなかったようです。

計画では、赤道の北にあるイシディス平原に投下される予定で、計画ではパラシュートで減速しエアバッグで着陸の衝撃を和らげ着地、着陸後にソーラーパネルを開き充電し活動を開始することになっていました。今回、NASAの探査機「マーズ・リコネサンス・オービター」が撮影した写真には、着陸予定地点から3マイル(4.8km)ほど離れたイシディス平原に太陽電池パネルが半開き状態のビーグル2が写っているとのこと。写真には、ビーグル2の機体の他、パラシュートやカバーも写っており着陸自体は成功したようですが、太陽電池パネルが全て展開できてないようで、このためアンテナが露出されたなかったことから地球からの通信ができない状態にあるようです。手がかりは写真だけのため、なぜパネルが全て展開できなかったかはまだ不明なようですが、機体自体は着陸しているようですので、せめて通信機器だけは稼働して欲しかったところです。日本の火星探査機「のぞみ」も火星周回軌道への投入を断念し現在は太陽を周回していますし、やはり惑星に探査機を着陸させるのは難しいようです。

「ケプラー」ハビタブルゾーンの系外惑星を新たに発見

系外惑星探査衛星「ケプラー」が、新たにハビタブルゾーンの系外惑星を発見したとのことです。ハビタブルゾーンとは、主星(太陽)からの距離が適度で液体の水が存在できるエリアを指します。今回見つかった8つの惑星の内2つは地球に似ているとみられるとのこと。 それぞれ、470光年の距離にあるケプラー438b、1100光年先のケプラー442bで、地球と比べると前者は地球より1割ほど大きく後者は1/3程ということです。2つとも赤色矮星を周回しており岩石惑星の可能性が高いそうです。

恐らく、ほとんどの恒星には惑星があり、惑星があればハビタブルゾーンに位置する惑星も多いのではないかと思います。惑星が恒星の手前を通る際に大気の成分の分析もできるそうですので、今後水蒸気や酸素の存在を確認できる惑星もみつかることでしょう。地球タイプの惑星となると文明を期待しますが、地球の場合でも電波を発信し始めたのは惑星の歴史からするとここ最近の一瞬の出来事ですので、仮に生命が存在する惑星だっとしても、そう簡単に文明の証拠を見つけることは出来ないでしょうね。

日本の金星探査機「あかつき」は、2010年12月7日、起動制御エンジンの逆噴射により金星の周回軌道への投入を試みましたが、噴射が中断されたことで当初予定の2割しか減速できず金星重力圏を脱出、現在は太陽周回軌道に入っています。今回「あかつき」が太陽を挟んで地球と反対側に来た際に、「あかつき」の観測機器を用い太陽風の観測を行いました。
太陽風とは太陽から吹き出すプラズマの流れのことで、この「風」を受けて宇宙ヨットの「イカロス」が飛行していることはご存知のとおりです。太陽の表面温度は約6000度ですが、この太陽の周りには100万度に達するコロナ(プラズマ)が取り囲んでおり、この高温のプラウザを外向きに押し出す圧力が太陽風を生んでいると考えられていますが、どのようにしてこのように高温になるのか議論が続いています。
地球軌道での太陽風の速度は時速150万〜300万キロにも達しますが、これまで考えられてきたメカニズムではこれほどの速度に加速することの説明ができていなかったそうです。探査機で観測するにしても温度が高く、望遠鏡による調査でもプラズマが薄く観測が困難でした。

今回「あかつき」が地球から見て太陽の向こう側にいる間に、「あかつき」から地球に向けて金星観測のために搭載されている発信機で周波数が安定した電波を送信。太陽風には濃淡があり、太陽の表面近くを通過し地球に到達した電波を受診することで、この濃淡による電波の強度のゆらぎを観測。これを分析することで、太陽表面で作られたプラズマの波動が太陽から遠く離れたところで不安定となりこの不安定な波が衝撃波を生成。生成された衝撃はがプラズマを加熱し太陽風を加速しているのではないか、との仮説がたてられるとのこと。これはシミュレーションに基づく予想とも合うとのことです。

「あかつき」次の金星接近の際に再度軌道投入が試みられますが、かなり困難ではないかと思われます。そんな中、搭載した観測機器で当初想定していなかった観測を行い、成果を出すというのは賞賛したいですね。

チュリュモフ・ゲラシメンコ彗星の「水」は地球の「水」と異なる

地球にある水の起源は、彗星や小惑星と考えられていますが、主な供給源がどちらなのかはまだわかっていません。
現在、欧州宇宙機関の探査機ロゼッタが探査しているチュリュモフ・ゲラシメンコ彗星の水を調べた限りでは、彗星は地球の水の起源ではないとのことです。水というとH2Oですが、この水に違いがあるのかと思いますが、記事によると彗星から吹き出す水を分析し、水に含まれる「重水素／水素」比を測定するとのこと。重水素とは、普通の水素よりも中性子が1個分重く、この重水素の割合が同じなら起源が同じということです。今回の快速の結果、地球の水に比べて重水素比が3倍大きかったとのこと。

これまで11個の彗星で「水」が調べられており、それぞれ重水素比は異なるそうです。中には地球の水と同じ結果の出たハートレー彗星もあり、この彗星は今回調査されたチュリュモフ・ゲラシメンコ彗星と同じ「木星族彗星」に分類されるとのこと。「木星族彗星」というのは、彗星の巣とされる太陽系周辺のカイパーベルトから太陽系の内側に引き寄せられてきたものを指します同じ分類でも異なる「水」を含むということからすると、彗星の水の起源も一定していないというか、太陽系内には様々な「水」があるということかもしれません。研究者の中では、今回の調査結果は、地球の水の主な起源は小惑星という説が優勢になるものとのことですが、まだまだ今後の研究でどうなるかわからないですね。

はやぶさ2の打ち上げが成功しました。ニュースでは人工衛星の打ち上げのような感じの報道で、単に打ち上げが成功したという内容でしたね。はやぶさ2は、地球軌道に乗せるのではなく小惑星探査ですから、地球の引力圏から脱出する必要があります。
今回、第一段ロケットの燃焼が終了し第二段ロケットが燃焼し、その後いったんエンジンの燃焼が停止します。そのまま地球を慣性飛行で約1周周回し、およそ1時間半後に再度第二段ロケットの燃焼を再開します。無重力の環境で液体燃料への点火となりますが、この燃焼の再開が難関と考えられていたそうです。浮遊している液体燃料をエンジンに流し込んで再点火するのは技術的にも難しく、ロシアでは失敗したこともあり、H-IIAでは今回が初めての本番での実施だったそうです。
今のところ、第二段ロケットの点火も無事行われ、その後はやぶさ2の分離、太陽電池パネルの展開、小惑星のサンプルを採取するためのサンプラーホーンの延長等、クリティカル運用期間を無事終了し、問題は発生していません。このまま全てが順調で予定通り進んでほしいものです。

はやぶさ2はこれから1年間は地球の近くに滞在し、イオンエンジンによる加速を行い、来年には地球重力によるスウィングバイで更に加速し小惑星1999 JU3に向かいます。サンプル回収の他、ドイツの着陸機MASCOTを小惑星に着陸させ、表面を直接観測するとのこと。またフランスの近赤外線撮像分光顕微鏡が搭載されている等、各国との協力も行われているそうです。今後も国際協力で小惑星や惑星探査が進むことを期待しましょう。

すばる望遠鏡の最遠方銀河探査で宇宙初期の銀河を発見

ハワイ島マウナケア山、標高4,200メートルにある、すばる望遠鏡の広視野カメラを用いた観測により、ビッグバンから7億年後の銀河7個を見つけたとのことです。この時期の銀河は数十個あると推測されていたのですが、100時間以上におよぶ観測でも見つからず、実際に見つかった数は少ないということです。これはつまり、ある時期から急激に銀河が増えてきたということのようです。

現在、宇宙は138億年前のビッグバンで誕生したと考えられてます。ビッグバン理論によると、誕生後の宇宙はプラズマ状態の陽子と電子で満たされており、その後温度の低下と共に陽子と電子が結びつき中性水素に変わります。これがビッグバンから40万年後と考えら得ています。中性水素による「霧」の中から星や銀河が生まれるにつれてこの「霧」が晴れていきますが、この晴れる現象「宇宙再電離」はビッグバンから約10億年後に終わったことはわかっているものの、その始まりや進化が謎となっていました。

この宇宙再電離の調査のため、約131億光年の距離にある銀河、ライマンα輝線銀河(LAE 銀河)を調査。この距離の銀河が中性水素の「霧」の中で誕生していますので、水素原子が出すライマンα輝線により明るく見えるとのことです。観測により、このライマンα輝線はビッグバンから7〜8億年後に突然明るくなっていることがわかったそうで、これは宇宙の「霧」がこの時期に突然晴れたこと、銀河の周りにあった中性水素が消えたこと、あるいはLAE銀河自体が明るくなったことが原因と考えられるそうです。原因の特定のため、今回の観測で用いられた広視野カメラよりも更に7倍も視野の広いカメラや、新たにマウナケア山頂に建設が始まった望遠鏡を用い観測が行われる予定とのことです。今後の研究が楽しみですね。

天王星で嵐が頻発

天王星は木星や土星のようなガス惑星です。2014年8月に、この天王星の北半球の大気の上層部において、観測史上最も明るい雲の活動が観測されたのですが、この原因が解明できていないとのこと。この雲の活動範囲は9000キロもの広さで、地球の直径の3/4に相当します。天王星の直径は地球の約4倍ですが、この雲の明るさは天王星全体の反射光の30%にも達するそうです。

これまで、この明るい雲の嵐は太陽光に起因するものと考えられており、天王星が春分を向かえ赤道方向に太陽光が当たる頃に発生すると考えられていたそうです。地球からは30億キロの距離に位置する天王星の公転周期は約84年ですので、約42年毎に春分、秋分を迎えることになります。天王星の大気活動のピークは2007年と想定されていたそうで、本来なら減少すると考えられていた期間に発生していることになります。天王星の気象は10年以上にわたり観測されており、嵐を発生させるような熱源は惑星内には存在しないと考えられていることから、太陽光が原因と考えられていましたがそうではないようです。
地球でも何年に1回という気象現象もありますから天王星も同じでしょう。さすがに10年の観測ではまだまだわからないところもあるのでしょうね。

アルマ望遠鏡が捉えた惑星系円盤の姿

南米チリ、標高5000mのアタカマ高原に建設されたアルマ望遠鏡は、直径12mのアンテナ50台と高精度アンテナ16台で構成され、ひとつの電波望遠鏡として運用されています。日本が主導し北米・ヨーロッパ・チリの各国が協力し勧められている計画で、2013年3月13日かｒあ本格運用が開始されました。

今回、アルマ望遠鏡により捉えられたのは、地球から450光年にある恒星おうし座HL星に原始惑星円盤の姿ですが、これまで惑星形成の想像図で見てきたような画像が望遠鏡で捉えられたとことには感動しました。アルマ望遠鏡以前は、ぼやっとした光でしか捉えることができなかったのですが、くっきりと隙間が見えるほどの解像度で捉えられています。このレコードの溝のような暗い部分で惑星が形成されているとのことで、円盤を作る明るい部分から物質をかき集めていると考えられています。星はガスや塵の雲の中で生まれますが、生まれたばかりの星の周りにはガスや塵でできた円盤があり、円盤の中では1000万年以上の時間をかけて物質が衝突を繰り返し惑星が作られていきます。地球から見て、円盤状に見える角度だったことも幸いでした。
このおうし座HL星は生まれて100万年に満たないとのことで、これまでの惑星形成の理論では、このような若い星で惑星が形成されつつあるというのは想定されていなかったそうで、これは大発見に繋がりそうですね。

実際の惑星ができるまではまだ数100万年はかかりそうですので、この星系で惑星の姿を捉えることはできませんが、この解像度なら今後惑星がまさにできたばかりという星系も見つかることでしょう。我々の太陽系で惑星が形成されつつあった時代、もしかしらたどこかの星系から観測されていたかもしれませんね。