火星の火山で検出された朝の霜 | Nature Geoscience | Nature Portfolio
火星の古代火山の山頂で、寒い朝に水の霜が観測されたことを報告する論文が、Nature Geoscienceに掲載される。この知見は、このような巨大火山における局所的な大気の循環が火星の表面と大気の間での活発な水の交換に果たす役割を裏付けている。 タルシス高地は火星の熱帯地域に位置する台地で、高さ21キロメートルのオリンポス火山など、太陽系で最大かつ最も高い火山のいくつかが含まれるが、これらの火山の地質学的特徴は一見すると休眠状態にあるように見える。探査機により、タルシス台地の火山の上空で水の氷の雲が観測され、水蒸気量が局所的に増大していることが測定されたことから、この地域で活動的な水循環が起きている可能性が示唆された。しかし、熱帯地域の表面の平均的な条件は水の霜の形成を促すようなものではなく、このような低緯度地域で凝結が起きることを示す直接的な観測証拠も限定的であった。 今回、Adomas
エンケラドゥスに熱水噴出孔が存在する可能性 実験室でのシミュレーション結果が示唆
地球上で最初の生命が誕生した場所についてはさまざまな説が唱えられていますが、その有力な仮説として海底の「熱水噴出孔」が挙げられています。 熱水噴出孔が存在する場所は「熱水域」とも呼ばれていて、そこでは無機物から有機物が合成されることで単純な生命体が出現するための重要な条件が揃っていると言われています。現在の地球でみられる熱水噴出孔の周辺でも多くの生物が活動し、独自の生態系を形成していることが知られています。 そのため、もしも地球外の惑星や衛星で熱水噴出孔の存在が確認されれば、その星に生命が存在する可能性が示唆されることになります。つまり、熱水噴出孔は有力な「バイオマーカー」（生命が存在する指標、「バイオシグネチャー」とも呼ばれる）と言えるのです。 熱水噴出孔の存在する可能性が指摘されている天体の一つが、土星の衛星エンケラドゥスです。この衛星の直径は約500キロメートルで、表面は約30キロメ
地球外文明がテラフォーミングを行なう「全球凍結」惑星の検出目指す天文学者 | Forbes JAPAN 公式サイト（フォーブス ジャパン）
この地球上では、人間の活動によって排出される温室効果ガスが長年、熱い議論を呼ぶ問題となっている。なぜなら汚染物質として、人為的な気候変動の主な原因となっているからだ。だが、地球外の知的文明で意図的に利用されている温室効果ガスについては、どう考えられるだろうか。その目的は、惑星全体が氷に覆われる「スノーボールアース（全球凍結）」のような事態の発生から、自分たちの惑星を救うためなのか。あるいは、火星に似た凍った砂漠のような惑星をテラフォーミング（惑星改造）するためか、長期にわたる世界的な氷河期の影響を食い止めるためかもしれない。 天文学誌The Astrophysical Journalに掲載予定の論文では、こうした合成された温室効果ガスが太陽系外惑星の大気に含まれていることを示す「テクノシグネチャー（技術文明の存在指標）」を探索する理論的根拠を説明している。 過去の研究では、地球では数十年前
地上から観測困難な“光”を捉える宇宙望遠鏡は実現可能？ 10万機以上の小型衛星を活用する斬新な計画
宇宙空間内の放射源天体から届けられる光（電磁波）のなかで、地上の天文台では観測が困難な周波数帯の“光”が存在するのをご存じでしょうか。 周波数が15MHz以下の低周波電波（※1）は約50〜1000km上空の「電離層（電離圏）」によって遮られることがあるため、地上の天文台では受信することが困難です。この低周波電波を観測するための宇宙望遠鏡の「集合体」を配備する構想「GO-LoW（Great Observatory for Long Wavelengths）」が、マサチューセッツ工科大学（MIT）ヘイスタック観測所のMary Knappさんが率いる研究グループによって提案されています。 ※1…天文学で低周波電波（Low Frequency Radio）という用語が使われるが、周波数の範囲は明確に定められていない 関連記事 ・観測史上最強のガンマ線バースト「GRB 221009A」は地球の電離圏
火星でメタンの噴出を検知–探査車「キュリオシティ」の重さが原因か
#Ingenuity#Perseverance#火星#JPL#Curiosity 現在、火星で運用されている米航空宇宙局（NASA）の探査車（ローバー）「Curiosity」（キュリオシティ）が、地下のメタンを噴出させている可能性が、研究者により報告されている。 Curiosityは「ゲールクレーター」で夜にだけメタンを繰り返し検出している。NASAの研究者によれば、火星ではメタンが地殻の下に閉じ込められており、その上を走行するCuriosityの重み（900kg）で近くに亀裂が入り、メタンが噴出している可能性を指摘している。 ジェット推進研究所（JPL）でCuriosityプロジェクトを担当するAshwin Vasavada氏は、「メタンに関する研究の一部は、将来の地表探査機に委ねられる」と語っている。 Curiosityは2011年11月に打ち上げられ、2012年8月に火星に着陸。火星
木星の衛星イオの火山活動、太陽系の初期から続くとついに判明
木星の衛星イオの北極域を明らかにする画像。2023年10月15日に、NASAの探査機ジュノーによって撮影された。これまでの観測では高緯度地域の画像はあまり得られていなかったため、画像上部の昼と夜の境目付近にある3つの山々は今回初めて撮影された。（PHOTOGRAPH BY NASA/JPL-CALTECH/SWRI/MSSS/TED STRYK） さび色をした木星の衛星イオは、知られているかぎり火山活動が最も盛んな天体だ。表面のあちこちに都市よりも広い溶岩の海があり、空には火山が吐き出す噴煙が地獄の傘のように広がっている。だが、イオはいつからこのような天体になったのだろうか？ 科学者たちはこれまで、イオがたどってきた歴史についてはほとんど何も知らなかった。 2024年4月18日付けで学術誌「サイエンス」に発表された論文によると、イオは何十億年も、ことによると太陽系が誕生して間もない45億年
火星での生命探査にパラダイムシフトを起こすか 米大学院生が提案する斬新なミッション
米国テキサス州で2024年3月11日から15日まで開催された第55回月惑星科学会議（LPSC）において、ノースカロライナ大学チャペルヒル校の大学院生が火星での斬新な生命探査ミッションを提案しました。現在火星で運用されているアメリカ航空宇宙局（NASA）の探査車「Curiosity（キュリオシティ）」や「Perseverance（パーシビアランス）」よりも、コストを抑えつつ効率的に生命の探査を行なえるようです。 【▲ Longo氏が提案する小型探査車を火星に届ける役割を果たす着陸機「SHIELD」の試作機（Credit: NASA/JPL-Caltech）】 ■10年以上のキャリアをもつ大学院生 Alex Longo氏は修士課程に在籍中の大学院生でありながら、パーシビアランスの着陸地を選定する「Mars2020 Landing Site」の選考委員を13歳から5年間（2013年～2018年）
最低でも20km 木星の衛星「エウロパ」表面の氷の厚さを衝突地形から推定
木星の衛星「エウロパ」の内部には広大な海が広がっていると考えられていますが、表面を分厚い氷が覆っているため、直接の確認はできていません。では、この氷殻の厚さはどのくらいなのでしょうか？ パデュー大学の脇田茂氏などの研究チームは、天体衝突によって形成されるリング構造が幾重にも重なった盆地地形が氷殻の厚さや硬さに関連しているという前提の下、国立天文台が運用する「計算サーバ」でシミュレーションを行いました。その結果、氷殻の厚さが少なくとも20km無ければエウロパに存在する多重リング盆地を説明できないことが分かりました。この研究結果は、あまりはっきりと分かっていないエウロパの構造に関する基本的な情報を与えているという点で重要です。 【▲ 図1: 多重リング盆地を作るような大規模衝突の想像図 (Credit: Brandon Johnson (AI生成) ) 】■「エウロパ」の氷の厚さはどれくらい？
エウロパ表面の氷は内部海で生命が存在できる厚みがある、国立天文台などが試算
国立天文台は3月22日、国立天文台が運用する「計算サーバ」を用いて天体衝突シミュレーションを行い、木星の氷衛星エウロパ表面の「多重リング盆地」と呼ばれる地形の形成過程を調べ、エウロパの氷殻の厚さを算出した結果、硬い層ともろい層で構成される少なくとも約20kmの厚さの氷殻を考えると、多重リング盆地の地形をよく説明できることがわかったと発表した。 同成果は、米・パデュー大学の脇田茂研究員を中心とした国際共同研究チームによるもの。詳細は、米国科学振興協会が刊行する「Science」系のオープンアクセスジャーナル「Science Advances」に掲載された。 エウロパで起こった多重リング盆地を形成する天体衝突の想像図、(c) Brandon Johnson generated with the assistance of AI.(出所:国立天文台 CfCA Webサイト) 木星の4大(ガリレオ
惑星科学：若い火星は構造学的にも火山学的にも活発だった可能性がある | Nature Astronomy | Nature Portfolio
火星には、初期形成の後、およそ35～40億年前に活発な火山活動と地殻再循環の時代が存在した可能性がある。このことを報告する論文が、Nature Astronomyに掲載される。 地球とは異なり、現在の火星には、火山活動や地殻活動はほとんど存在しない。さらに、火星地表のほぼ半分は35億年以上前のものであり、このことは、それ以降、広範囲の地殻再循環（地球での地殻活動のように表面物質がマントルへと再循環される、通常はテクトニクスによって駆動される現象）が起こっていないことを示している。最近の発見からは、このことがいつも当てはまるわけではないことが示唆されているが、火星の形成後の最初の10億年間の地質学的活動は、現在もよく分かっていない。 今回、Joseph Michalskiらは、マーズ・グローバルサーベイヤー、マーズ・オデッセイ、マーズ・リコネサンス・オービターなどのさまざまな火星探査機から得
火星でメタンを測るには日の出の直前が最適？ メタン濃度の変化をモデル計算で予測
火星の大気にはわずかながら「メタン」が含まれています。メタンは自然現象だけでなく生命活動によっても放出されるため、その起源が注目されています。しかし、火星のメタンには多くの謎があります。その1つが、激しい濃度変化を示唆する測定結果です。 ロスアラモス国立研究所のJohn P. Ortiz氏などの研究チームは、火星のメタン濃度は大気構造の変化によって1日以内の短時間でも変動すると考え、計算を行いました。比較的簡易なモデリングではあるものの、その結果はこれまでの測定結果を裏付けるものでした。もしもこの研究内容が正しい場合、日の出の直前にメタン濃度の激しい上昇が予測されるため、Ortiz氏らはこの時間帯に計測が行われることを期待しています。 【▲図1: NASA (アメリカ航空宇宙局) の火星探査車「キュリオシティ (マーズ・サイエンス・ラボラトリー)」（Credit: NASA, JPL-Ca
火星の赤道付近に大量の水を氷として含む堆積層が存在する可能性 推定厚さ最大3.7km
スミソニアン協会のThomas Wattersさんを筆頭とする研究チームは、火星の「Medusae Fossae Formation（メデューサエ溝状層、以下MFF）」と呼ばれる地域に氷（水の氷）を含む厚い堆積層が存在する証拠を示した研究成果を発表しました。堆積層の厚さは最大で3.7kmに達し、火星全体を深さ1.5～2.7mで覆えるほど大量の水が氷として存在する可能性があるようです。研究チームの成果をまとめた論文はGeophysical Research Lettersに掲載されています。 【▲ 火星のメデューサエ溝状層（Medusae Fossae Formation：MFF）の位置を示した図。MFFはオリンポス山（Olympus Mons）の南西、赤道（Equator）のすぐ南に位置している。画像の色は標高に応じて着色されている（Credit: ESA）】欧州宇宙機関（ESA）によると
土星の衛星ミマスの地下に海、最新研究で判明、別名デス・スター
NASAの土星探査機カッシーニが、土星の衛星ミマスにフライバイし最接近してとらえた画像。巨大なハーシェル・クレーターがあるミマスは、映画『スター・ウォーズ』の宇宙要塞「デス・スター」に似ている。このミマスの地下全体に海がある証拠が示された。（PHOTOGRAPH BY NASA/JPL-CALTECH/SPACE SCIENCE INSTITUTE） 土星の衛星ミマスの地下全体に海がある証拠が発表され、天文学者たちを驚かせている。2004年から2017年にかけて土星探査機カッシーニが行った調査を新たに分析したところ、軌道周回中の「秤動（ひょうどう）」と呼ばれる揺れが、地殻の下が液体の海で占められているためであることが示された。論文は2月7日付けで学術誌「ネイチャー」に発表された。 地下海の存在はすでにいくつかの太陽系の天体でも確認されているが、ミマスもそのメンバーに加わることになる。また、
天文学：土星の衛星ミマスに地下海洋が存在することを示す証拠 | Nature | Nature Portfolio
クレーターのある氷の地表を持つ土星の衛星ミマス地下には、海洋が隠れている可能性があることを指摘した論文が、Natureに掲載される。土星探査機カッシーニから送られてきた観測データの解析から、ミマスの地下海洋は比較的新しく、今なお進化を続けていることが明らかになった。ミマスの研究を続けることで、氷天体の形成についてさらに多くの知識が得られるかもしれない。 一部の衛星の地表下に海洋が存在することを示す証拠が蓄積されてきているが、そうした海洋を検出することは難しい課題だ。土星の小衛星の1つであるミマスは、エンセラダスなどの他の氷衛星とは表面特性が異なるため、地下海洋を検出する対象の候補にはなりにくい。こうした考えに対して、カッシーニ探査機によるミマスの観測データを評価したValery Laineyらは異議を唱えている。 これまでの研究で、ミマスの内部に関して2つの可能性が示されていた。1つは引き
赤道地下に大量の氷、3km以上の層–溶ければ火星に浅い海、欧州探査機が発見
#ESA#火星#Mars Express 欧州宇宙機関（ESA）の火星探査機「Mars Express」が火星の赤道で、溶ければ火星を浅い海で覆えるほどの大量の氷を発見したことがGeophysical Research Lettersに報告されている。 Mars Expressは2003年6月に打ち上げられた探査機で、火星の大気や地下構造を調査している。火星では、これまでも赤道付近で氷の存在が確認されていたが、より大量の氷の存在が示唆されている。 今回発見された火星の氷は、厚さ数百メートルの固まった灰と乾燥した塵の地殻に覆われ、地下3.7kmまで続いている。氷は純粋なブロックではなく、塵に大きく侵食されているという。深さ1.5〜2.7mで火星を覆うのに十分な量の水に相当する。 低緯度や赤道直下の氷の存在は、過去の火星の気候が大きく異なっていたことを示唆している。赤道近くに存在するため、将来
300℃で加熱した「CIコンドライト」は「リュウグウ」のサンプルに似ることが判明
「CIコンドライト（イヴナ型炭素質コンドライト）」という珍しい種類の隕石は、太陽系誕生直後の情報を保存している始原的な物質と考えられており、長年の惑星科学における標準的な物質として利用されてきました。一方で、2020年に地球に届けられた小惑星「リュウグウ」のサンプルとCIコンドライトには多くの共通点があるものの、異なる性質もいくつか発見されています。その1つは反射スペクトル（※詳細は後述）の違いです。 東北大学の天野香菜氏などの研究チームは、リュウグウのサンプルの反射スペクトルを測定した上で、比較対象としてCIコンドライトの1つ「オルゲイユ隕石」を様々な条件で分析しました。その結果、オルゲイユ隕石を300℃に加熱することで、リュウグウとよく似た反射スペクトルを得ることに成功しました。実験条件から考えると、今回の結果はオルゲイユ隕石が地球環境によって予想以上に変質していることを示しています。
木星の第2衛星「エウロパ」着陸船を想定した着陸脚を試験–JPL
#JPL#木星#エウロパ 米航空宇宙局（NASA）は、木星の衛星「エウロパ」の着陸船での利用を想定した着陸脚をテストした。 エウロパは木星の第2衛星で、その地下には水の海が存在すると予測されている。このことから、エウロパには生命が存在する可能性が示唆されている。NASAは、エウロパを上空からレーダーで調査するミッション「Europa Clipper」を2024年6月に予定している。 NASAのジェット研究所（JPL）での試験は、将来のエウロパへの着陸ミッションを想定したものだ。エウロパのゴツゴツした表面に降り立つために、パラシュートと関節付きの着陸脚によるシステムをテストしている。 NASAはEuropa Clipperでエウロパのフライバイを数回予定している。エウロパへの着陸ミッションはまだ提案されていないが、今後のミッションの展開が期待される。
東大など、宇宙誕生から5億年～7億年に酸素が急激に増加した痕跡を確認
東京大学(東大)と国立天文台(NAOJ)の両者は11月9日、ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡(JWST)の大規模観測データを解析し、これまではおよそ120億年前までしか確認できていなかった酸素の存在比(水素に対する酸素の個数比(＝酸素/水素))について詳細な分析を行ったところ、131億年～133億年前(宇宙誕生から5～7億年後)という極めて初期の宇宙において、酸素が急激に増加した痕跡を発見したことを記者会見で発表した。 会見を行ったNAOJの中島王彦特任助教(左)と、東大 宇宙線研究所の大内正己教授(NAOJ教授兼任) 同成果は、NAOJの中島王彦特任助教、東大 宇宙線研究所の大内正己教授(NAOJ教授兼任)らの共同研究チームによるもの。研究の詳細は、米天体物理学専門誌「Astrophysical Journal Supplement Series」において11月13日に公開された。 現在の
酸素 宇宙誕生から5～7億年たったころに急増か 国立天文台など | NHK
動植物の生存にとって重要な酸素が、宇宙誕生から5億年から7億年たったころに急激に増えていたことを示すデータを確認したと国立天文台などの研究チームが発表しました。酸素が138億年の宇宙の歴史の中でいつどのように作られてきたかを解き明かすうえで意義のある発見だとしています。 国立天文台の中島王彦特任助教や東京大学などの研究グループは、去年から本格的な運用が始まったはるか遠くの宇宙の観測が可能な高性能の宇宙望遠鏡「ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡」を使って今から120億年以上前の138の銀河を対象に、それぞれの銀河で酸素が水素に対してどの程度存在するかを示す存在比を詳しく調べました。 この存在比を銀河の大きさなどにかかわらず比較できるように換算した結果、138億年前に宇宙が誕生してから5億年から7億年たったころの銀河では現在の半分程度で、それ以降の銀河では現在とほぼ同じ程度だったことが分かりました
NASA木星探査機「ジュノー」が衛星ガニメデの表面で塩と有機物を検出
イタリア国立天体物理学研究所（INAF）のFederico Tosiさんを筆頭とする研究チームは、アメリカ航空宇宙局（NASA）の木星探査機「Juno（ジュノー）」による2021年の観測データを分析した結果、木星の衛星「ガニメデ」の表面に存在する塩と有機物が検出されたとする研究成果を発表しました。研究チームの成果をまとめた論文はNature Astronomyに掲載されています。 【▲ 木星の衛星ガニメデ。アメリカ航空宇宙局（NASA）の木星探査機「Juno（ジュノー）」」の可視光カメラ「JunoCam」で2021年6月に撮影（Credit: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Kalleheikki Kannisto）】 直径5268kmのガニメデは直径4880kmの水星よりも大きな太陽系最大の衛星です。これまでの観測・研究によってガニメデは独自の磁場を持つことが明らか
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