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Eリングを作るエンケラドス

Credit: CICLOPS, JPL, ESA, NASA
2007.5.4

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スペースカレンダー 2007年12月

2007.5.3

2007.12.02カッシーニ、第136回軌道修正
2007.12.02★ カッシーニ、テレスト、ミマス遠方フライバイ
2007.12.03★ カッシーニ、エピメテウス遠方フライバイ
2007.12.05★ カッシーニ、タイタン・フライバイ
2007.12.06★ (2007.4.30.更新) STS-122 打ち上げ スペースシャトル「ディスカバリー」、欧州宇宙機関のコロンブス・ラボラトリー(国際宇宙ステーション1E)
2007.12.07カッシーニ、第137回軌道修正
2007.12.07アポロ17号(最後の有人月ミッション)打ち上げ、35周年(1972)
2007.12.08ガリレオ木星探査機 第2回地球フライバイ、15周年(1992)
2007.12.12カッシーニ、第138回軌道修正
2007.12.12パイオニア8号打ち上げ、40周年(1967)
2007.12.13美保関隕石落下 (日本の民家の屋根を貫通した隕石落下)、15周年(1992)
美保関隕石の写真
平成4年12月13日夜9時過ぎの雷雨の最中に、島根県美保関町の海岸近くの2階建民家(松本さん宅)の屋根を貫通して1階床下まで突き抜けた。松本夫人によると「ドーン」という音がしたが、雷雨だったため雷が落ちたかと思った。しかしその後2階に上がると、6畳間の天井に40〜50センチの穴が開き、その真下の1階8畳和室にも穴が開いているのを発見。
2007.12.13人類の月訪問(アポロ17号)から35年(1972)
2007.12.13クリスチャン・オラフ・バーナード・ビルケラン、生誕140年(1867)
ビルケラン: (1867-1917) ノルウェーの物理学者。空中に電気火花を飛ばして硝酸をつくる装置を作り (1903)、初めて空中窒素固定に成功した。また、地磁気および極光の観測を行なった。神経衰弱のため東京で自殺。
2007.12.14GLAST、デルタ2で打ち上げ
2007.12.08マリナー2号金星フライバイ、45周年(1962)
2007.12.16アーサー・C・クラーク、生誕90年(1917)
英国のSF作家、科学著述家。1956年以来スリランカに在住。1940年代からSFを書き始め、『宇宙への序曲』『都市と星』『幼年期の終わり』『海底牧場』『2001年宇宙の旅』(1968) など、科学的推論に基づいた、哲学的内容をもつ多くの作品を発表。異世界の高等生物と人類との出会いをテーマとした Rendezvous with Rama (1973) は Hugo 賞、Nebula 賞などSF関係の文学賞をすべて受賞した。通信衛星の概念を初めて提唱 (1945) したことでも知られる。
宇宙への序曲: (1951) 人類の最初の月旅行と宇宙時代の幕開き。
都市と星: (1956) はるか未来に一つの「都市」と一つの「村」だけがある地球で一人の少年が停滞状態の世界に飽き足らず都市を脱出して隠された宇宙船を発見し、星に旅して人類の過去の歴史を明らかにする
幼年期の終わり: (1953) 宇宙から来た高等生物によって人類の進化が加速され「幼年時代」を終えた人類が成長して宇宙の超精神に合体するまでの過程
海底牧場:(1957) 未来の海底牧場を背景に海洋生物と人間の共存や生態系の保護の問題などを扱った物語
2001年宇宙の旅: (1968) 地球外の高等知性との接触によって人類が進化してゆくさま。キューブリック監督の映画。
2007.12.16エドワード・バーナード、生誕150年(1857)
米国の天文学者。木星の第5衛星を発見。
2007.12.17カッシーニ、第139回軌道修正
2007.12.20★ カッシーニタイタン・フライバイ
2007.12.20のぞみ(日本の火星探査機)地球フライバイ、5周年(2002)
「のぞみ」は1998年7月3日に M-V-3ロケットで340kmと40万kmの地球楕円軌道に打ち上げられ、1998年9月24日と12月18日の月フライバイで遠地点を増大した。1998年12月20日、近地点約1000kmで地球をフライバイ。この重力アシストでは7分間の二元推進剤燃焼も行われ探査機は火星へ向かった。しかし地球フライバイ時にバルブが故障して燃料を失い、十分な加速ができず予定の軌道にはのらなかった。12月21日は予定以上の燃料を使って軌道修正が行われたが、探査機は燃料不足になった。このため新たな計画が立てられ、さらに「のぞみ」は4年間太陽周回軌道に留まり、この間2002年12月と2003年6月に地球フライバイを行って2003年12月に遅い相対速度で火星に到達することになった。2002年4月21日に重力アシストのため地球に接近しているとき強力な太陽フレアが発生し、姿勢制御過熱システムをコントロールするために使われていた電池に電気ショートが起きて、ヒドラジン燃料が凍り、さらに通信機器にも被害が出た。しかし探査機が地球に接近すると燃料は溶け、地球フライバイのための軌道修正は成功した。2003年6月19日には1万1000km以内の地球フライバイを実施。このときは探査機が太陽に近くになっていたため、燃料は完全に溶けていたのだが、2003年12月14日のメイン・スラスターによる火星軌道投入燃焼の準備として行われた12月9日のマヌーバーは失敗し、探査機を救う努力はこれまでとなった。このマヌーバーでは小さなスラスターの燃焼には成功し、「のぞみ」は火星から1000kmの距離を通過して約2年周期の太陽周回軌道に入った。
2007.12.22冬至(日本時間14時08分)
2007.12.22大熊座流星雨(Ursids Meteor Shower) がピーク
2007.12.23カッシーニ、第140回軌道修正
2007.12.23ジョヴァンニ・カッシーニによる土星の月「レア」の発見、335周年(1672)
カッシーニ:(1625-1712) イタリア生まれの天文学者。フランス語で Jean-Dominique。フランスに帰化。パリ天文台初代台長 (1671)。土星の衛星を4個発見。土星の環の間隙 (カッシーニの間隙)を発見したほか、黄道光の観測を最初に記録した。
2007.12.24火星が衝
2007.12.28カッシーニ、第141回軌道修正
2007.12.28アーサー・エディントン、生誕125年(1882)
英国の天文学者、物理学者。相対論的宇宙論の開拓者。
2007.12.29「ALHA 77005」隕石(火星からの隕石)発見、30周年(1977)
2007.12.31ディープ・インパクト、地球フライバイ

立ち寄った「イオ」

Credit: NASA, JHU/APL, SwRI - Additional Processing: Sean Walker
2007.5.2

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宇宙の運命

2007.5.1

宇宙の最終的な運命はどうなるのだろ。Lawrence Krauss と Robert Scherrer はこれまでとはちがい、良好な結果を引き出した。

この2人の物理学者が2007年4月25日にオンラインの「フィジカル・レビューD」に発表した論文によると、加速しながら膨張する宇宙の中で、物質は消えずに残る。つまり、新たに発見されたダーク・エネルギーが宇宙を外に押して拡散させるために、物質とその分身である放射の比率は今後もそのままであり続けるというのである。

NASA
超新星爆発の後退速度、距離、年齢の計測。これによって宇宙の膨張が加速しているという初の直接的証拠が得られた。
「ダイアモンドは実際に永遠なのかも。」と Krauss は言う。「宇宙を占めている、不可思議なダーク・エネルギーから出てきた唯一の疑いのないことは、物質が永遠に放射を打ち負かすということだ。」

この見方は、宇宙論学者のこれまでの一般通念とは相容れない。今日の宇宙には放射よりも物質の方が多いが、初期の宇宙では粒子崩壊のために放射が物質を上回っていた時代があった。宇宙の遠い未来の展望で一般的に受け入れられている見方は、通常の物質粒子(特に陽子と中性子)は数兆年の数兆倍の時間経過のうちに徐々に崩壊して放射になり、宇宙は再び物質より放射の方が多くなる。こうして宇宙は生命に必要な物質構造がないものになってしまうのである。これが宇宙の運命のこれまでの見方だった。

ダーク・エネルギーが認識されたのは10年前にすぎない。それ以前、Krauss とその共同研究者は、間接的証拠に基づいてダーク・エネルギーの存在について議論していたが、1998年に超新星の大きなサーベイが行われて、宇宙の膨張が加速しているという初の直接的証拠が見つかった。ダーク・エネルギーは反重力として働き、このために大スケールでの宇宙膨張率が増大しているのである。ダーク・エネルギーは空間自体と関連しているため、「真空のエネルギー」とも呼ばれている。その後多くの追観測が行われて、宇宙の全てのエネルギーの約70パーセントがダーク・エネルギーで占められているという結論が支持されるに至った。

「ダーク・エネルギーの発見により全てが変わったが、変わったのは「過去」よりも「未来」の方が大きい。それは生命にとって考え得る最悪のものだ。」ダーク・エネルギーの影響をこの数年間研究してきた Krauss はこう語った。永遠に膨張する宇宙には、生命が永遠に存続できる可能性は少なくとも1つはあるが、それは「真空のエネルギー」に支配された宇宙ではない。Krauss とその共同研究者の Glenn Starkman はこう結論づけた。

University of Washington
我々の局所銀河グループの運動にダーク・エネルギーが及ぼす影響をモデル化したコンピュータ・シュミレーションの一画像。これはワシントン大学の Fabio Governato 率いる学者チームによって作製された。
宇宙が膨張するとき、最も遠い天体は最も速い速度で後退する。天体が早く後退すればするほど、その天体からやって来る光はより長い波長に変化(赤方偏移)する。遠方天体の後退速度が光速に達すると、天体の後退速度はその天体から放射される光よりも速くなるため、天体は見えなくなる(消失する)。Krauss と Starkman によると、この消失プロセスはすでに始まっている。つまり、宇宙が現在の半分の年齢のときに見えていた天体で、現在は見えなくなっているものがあるということである。消失プロセスは、宇宙が約1000億歳になってから実際に観測されるようになり、10兆歳になると観測できる天体は我々の局所銀河団だけになってしまう。

このプロセスは、未来の知的生命が生命を維持できる情報とエネルギー量を限りあるものにする。「意識」が物理現象だとすれば、このことは生命自体が永遠ではないということを暗示している。Krauss と Starkman はこう議論する。

「我々の現在までの研究ではこのプロセスは変わっていないが、物質にとって少し有利、放射には不利になっている。」Scherrer はこう語った。

Krauss と Scherre はその論文で、通常の物質とダークマターが崩壊して放射になる方法の全てを分析した。(ダークマターはダーク・エネルギーとはちがうもので、近隣銀河の中の通常の物質に対する重力の影響によってだけでしか検出できない物質の未知の形態である。この点で、ダークマターが安定しているのか、通常物質のように最終的に崩壊してしまうのか、何も分かっていない。)この分析で様々な崩壊プロセスに制約があることが分かり、このことを考えると、どの崩壊プロセスであっても、現在存在している物質密度を超えるような放射密度は作り出せないという結論になった。これは常識では信じられないことである。というのは、物質がエネルギーに変わるとき、それはアインシュタインの方程式(E=mc2)に従うため、おびただしいエネルギーを作り出すからである。

「驚くべきことは、ダーク・エネルギーで作り出されるのと同じ速さで放射がが消えるということだ。」Krauss はこう語った。

このような放射消失の理由は宇宙の膨張と関係がある。膨張宇宙が放射エネルギーの密度を減少させる方法は2つある。1つ目は個々の光子の間隔が大きくなるということ、2つ目は個々の光子によって運ばれるエネルギー量が少なくなるということである。光子エネルギーは全て、その電磁場の中に存在している。波長が短くなればなるほど、そして周波数が高くなればなるほど、そこに含まれるエネルギーは大きくなる。空間自体が膨張しているため、全ての光子の波長は引き伸ばされ、その周波数も低くなる。このことが意味しているのは、個々の光子が持っているエネルギー量も減少するということである。この2つの効果を合わせると、放射のエネルギー密度は劇的に減少するということになるのである。

これとは逆に陽子と中性子には間隔が大きくなる効果しか及ばず、これらの粒子が持っているほとんどのエネルギーはその質量の中に保存されていて、光子のように空間膨張の影響は受けない。加速している宇宙では、物質が放射を上回るにはこれだけで十分なのである。

Lawrence Krauss is a professor of physics and astronomy at Case Western Reserve University (CWRU) who is spending the year at Vanderbilt.
Robert Scherrer is a professor of physics at Vanderbilt.

Translation: Mori Kanai

ORIGINAL SOURCE: VANDERBILT'S ONLINE RESEARCH MAGAZINE

スペースカレンダー 2007年11月

2007.4.29

2007.11.01カッシーニ、第132回軌道修正
2007.11.02スターダスト小惑星5535「アンネ・フランク」フライバイ 5周年(2002)
2007.11.02ウィルソン山天文台 100インチ望遠鏡ファースト・ライト、90周年(1917)
2007.11.03牡牛座流星群がピーク
2007.11.03スプートニク2号ライカ犬を乗せる)打ち上げ、45周年(1962)
2007.11.05ガリレオ木星探査機 「アマルテア」フライバイ、5周年(2002)
2007.11.07サーベイヤー6号(月着陸機)打ち上げ、40周年(1967)
2007.11.08ブロック2010探査機「リスクリダクション」、デルタ2で打ち上げ
2007.11.08ウェザーズフィールド隕石落下、25周年(1982)
コネチカット州ウェザーズフィールドの1軒の家の屋根を約2.7kgの隕石が貫通。隕石は居間に落ちてから床ではねてダイニング・ルームに達し、天井に跳ね返ってイスの上に落下し、最終的にダイニング・ルームのテーブルの下で止まった。このとき隕石は2つに割れていた。1971年には同じウェザーズフィールドの町の別な家も隕石に打たれるという事故が起きた。
2007.11.09サターンVロケット初打ち上げ(アポロ4号)、40周年(1967)
2007.11.11ティコ・ブラーエ による超新星「SN1572」発見、、435周年(1572)
2007.11.13ロゼッタ 第2回地球フライバイ
ロゼッタ: 2004年3月2日に打ち上げられた欧州宇宙機関の彗星探査機。その軌道は複雑で、3回の地球フライバイと1回の火星フライバイによる重力アシストを行って「67Pロゼッタ」彗星を周回する軌道に到達し、彗星と共に太陽の方向へ移動する。
2007.11.15プログレス M-62、ソユーズUで打ち上げ(国際宇宙ステーション)
2007.11.15カッシーニ、第133回軌道修正
2007.11.16★ カッシーニ、レア遠方フライバイ
2007.11.17★ カッシーニパンドラ、パン、エピメテウス、カリプソ遠方フライバイ
2007.11.17獅子座流星群 がピーク
2001年の獅子座流星群の写真集
2007.11.17Henry Gellibrand、生誕410年(1597)
2007.11.19★ カッシーニタイタン・フライバイ
2007.11.21カッシーニ、第134回軌道修正
2007.11.23メテオサット1(欧州宇宙機関初の人工衛星)打ち上げ、30周年(1977)
2007.11.25スペース・トラッキング・サーベイランス・システム(SSTS 1 & 2)ブロック2006、デルタ2で打ち上げ
2007.11.26カッシーニ、第135回軌道修正
2007.11.29Wresat 1(オーストラリア初の人工衛星)打ち上げ、40周年(1967)