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世界初!自転と逆向きに公転する惑星を発見 : ニュース : 宇宙 : YOMIURI ONLINE(読売新聞)
発見された逆行惑星は、はくちょう座の方向に地球から約1000光年離れた恒星の周囲を回っている「HAT―P―7b」。恒星の前を横切る惑星の動きを詳細に観測して逆行がわかった。この惑星は木星の1・8倍もの重さがあり、恒星のごく近くをわずか2・2日で1周していた。
惑星は、円盤状に分布したちりやガスが中心の恒星と一緒に回転しながら誕生したと考えられている。したがって、惑星は恒星の自転と同方向に周回するのが標準的とされており、太陽と太陽系の8惑星の関係もそうなっている。
しかし、惑星系が進化する過程では、巨大な惑星同士が互いにはじき合うことなどにより、逆行惑星が誕生することもあるはずだとみられていた。このため、世界中で逆行惑星を探していた。
国立天文台の成田憲保・日本学術振興会特別研究員は「惑星進化の仮説を裏付けるためにも、逆行惑星の誕生に影響したと考えられる巨大惑星などをみつけたい」と話している。
軌道を逆走する系外惑星WASP-17b
惑星は恒星のまわりを渦巻くガスやちりの雲から生まれるため、恒星の自転と同じ向きに公転するのが普通だ(太陽系の8個の惑星もそうである)。だが今回、英・キール大学のDavid Anderson氏とスイス・ジュネーブ天文台のAmaury Triaud氏が発見した系外惑星WASP-17bは、恒星の自転方向とは逆に回る前代未聞の「逆走惑星」らしい。生まれたばかりのころに、軌道上で他の惑星とニアミスを起こした結果によるものとみられる。
「形成初期の惑星系は、衝突やニアミスが多く、いわば交通整理がされていない状態です。たとえば月も、生まれて間もない地球に火星サイズの惑星がぶつかって飛び散った物質からできたと考えられています。このWASP-17bも、ニアミスによって公転方向が変わったのかも知れません」とAnderson氏。
WASP-17bが最初に目をひいたのはその大きさだ。質量は木星の半分にすぎないのに対し、直径は木星の2倍近くあり、知られている中でもっとも大きい惑星である。
WASP-17bの発見は、並はずれた大きさの系外惑星の謎を解き明かしてくれる。軌道が変化する過程で極端な楕円軌道を回ることにより大きな潮汐力が働き、星の伸縮が生み出す摩擦熱により今の大きさまでふくれあがったものと思われる。「WASP-17bの密度は発泡スチロールと同じくらい、地球の70分の1にすぎません」(Hellier教授)
— 時間と宇宙と次元と(動画) : Gizmodo Japan
- 1次元
- 点。縦も横も奥行きも一切のサイズというものを持たない点。ある位置を示すだけの考え方。
そこに点をもう一つ。これで点と点との間というサイズが生まれる。この2点を結んだ線。線。長さ。1次元。- 2次元
- 1次元の線に、もう1本線をたす。平面。幅。2次元。
この世界にはまだ奥行きというのもがないので、平面人間はビデオに出てくるようにペラペラ…、いやペラペラどころではなく、横から見ると無なのです。
もちろんものを食べたり飲んだりできません。なぜなら、食べたり飲んだりするための管が平面人間に通ると奥行きがないため、平面人間は2つのパーツに切断されてしまうからですね。- 3次元
- 我々の世界ですね。縦、横、奥行き。長さ、幅、高さ。3次元。
さて、ちょっと違う見方をしてみましょう。
蟻が紙の上を歩いています。紙をくるんと丸めると、蟻はA地点からB地点へ移動できます。これが3次元です。この移動は2次元ではできません、だってくるんと丸める高さがありませんからね。- 4次元
- 長さ、幅、高さの3次元。次は何を足せるでしょうか?
1つは、持続していくということ、時間です。
今の自分。1分前の自分。この2人の自分を結ぶ線。これで4次元。
これを人生で考えると、赤ちゃんの自分から年老いた自分までをつなぐ蛇のような、少しずつ変化する金太郎飴のようなものになりますね。ただ、我々は3次元で生活しているので4次元の金太郎飴状態の自分を見る事はできません。
さて、ここで次元を1つずつ足していくことの興味深さを。それは、1つ下の次元からはその上の次元のことがわからないということです。
メビウスの輪を考えてみましょう。
ペンでメビウスの輪に線を書いて行きます。いつの間にやら両面に線を引いてスタートしたポイントに戻り、線は輪になります。ということは、そのメビウスの輪は両面ではなく片面しかないということでしょうか? つまり平面(2次元)ということでしょうか?
2次元で考えると、線をまっすぐひいていたはずが、いつのまにかスタート地点に戻っていた、という奇妙なことになります。もちろん、3次元で考えると輪はひねりがはいっているのでなんてことないのです。
つまり、4次元の時間というものは3次元で生きる我々にとっては、過去から現在から未来というまっすぐな線のように見えますが、4次元の世界でみるとメビウスの輪のよにひねりがはいったものではないのでしょうか。
そこで、ここで次の次元。- 5次元
- この5次元はその4次元のひねりによってうまれるもの。つまり、存在しえた別世界です。
あたしは現在東京在住ですが、もしかしたらこの瞬間に福岡在住の自分もあり得たかもしれない。現在ガジェットラヴァーのあなたが、現在波乗りサーファーのあなたの世界もあり得たかもしれない。
この起こりえる5次元の世界は、自分自身の選択、チャンス、そして他人の行動によって左右され、枝分かれしていきます。この起こりえる多くのことから、自分で1つのものをとらえそれを4次元の世界(時間軸)に反映させて我々は生きています。- 6次元
- さて、ちょっとややこしくなってきますよ。
例えばもし20歳の自分が3歳の自分を訪ねたいとします。どうしましょうか?
4次元の世界を5次元のように丸めて時間や空間を飛び越えて会いにいけるでしょう。では、もし大天才に産まれ大発明をした3歳の自分、そしてそのおかげで現在は超有名お金持ち発明家となっている世界の自分を訪ねにいきたいとしたらどうでしょう?
今の自分からどんな5次元の世界を考えても、大天才に産まれた3歳の自分というところまで戻らなければ、超有名お金持ち発明家の自分とは会えません。考えられるのは、3歳の自分のところまで戻り、そこから大発明をした3歳の自分の世界へジャンプして、また時間を旅して超有名お金持ち発明家の自分を訪ねる、という方法です。なんだかまどろっこしいですね。
6次元の世界はこのまどろっこしさを全てジャンプします。3次元で紙をまるめて蟻をジャンプさせたように、5次元の世界をくるりと丸めて今の自分から発明家の自分へとジャンプできる世界です。それが6次元。- 7次元
- 無限。
1次元2次元3次元は点の集合の線でなりたっていました。4次元ではそれらを時間軸で考えました。その時間軸を自分の人生からもっと大きくして宇宙の始まりから終わりまで広げます。
全ての考えられる可能性のある時間軸、それは宇宙の始まりビックバンからスタートしたもの。つまり1次元から6次元まで全てを、7次元では1つの点と考えます。
するとこの点は無限を表現し、それが7次元となります。無限。- 8次元
- 7次元の無限から一体どうやってこれ以上次元を増やすのでしょう? それは、この7次元の点自体を増やすという考えです。
我々の存在する無限の7次元から、それとは全く別の異なる7次元(点)がどこかに存在している。それが8次元。- 9次元
- 3次元と6次元でやった、くるりとまるめて、1つの場所からもう1つの場所へジャンプすること。それをこの9次元でも行います。
完全に異なる8次元の点と点をくるりとまるめてジャンプできる世界、それが9次元。- 10次元
- ちょっと初めにもどりましょう。
1次元の線。これは点からはじましたね。そこからたくさんの線をひいて次元を増やしていきました。この10次元では、その線を可能な限り枝分かれしてひいていきます。全ての可能性の全ての時間軸、それによってうまれる起こりえる全ての世界、それが無限にある宇宙、そしてまた別世界に存在しうる宇宙、そうして無限に線を1つの点から枝分かれにひいていくと、線は無限に増えそれは大きな点になります。点にはサイズはありません。それが最後の次元、10次元、点。
さて、1つの点があります。ではまたどこかにもう1つ点をうちましょう。
では一体何の点をどこに?
これらの考えられる、縦横高さ時間の可能性、全てはもうこの10次元の点の中にはいっているのです。これ以上どこに行くこともできません。
最後はまた1つの点で終わります。
これが我々の世界、宇宙の不思議であり魅力です。
ドイツはハンブルクにある高強度レーザーの研究所Flash free-electronの科学者達がアルミニウムを「今まで誰も見た事のない」透明の物体に変化させてしまったそうです。オックスフォード大学の物理学のJustin Wark教授はこの発見に対して「これは光をあてて鉛を金に変化することができた! というのと同じくらいの驚くべき発見」とコメントしてます。— アルミニウムが全く新しい謎の変化を! : Gizmodo Japan
アルミニウム原子全ての内殻電子に、組織そのものを破壊することなく超高強度のレーザーをあてることで奇跡的な物理作用が起こるのだそう。この行程がレーザーをあてる1ステップだけというのも注目点だそうです。
Wark教授は今後研究がすすめば、惑星科学、宇宙物理学、原子力研究の分野で多いに活躍するのではないか、と見ています。
核爆発で超巨大な高級ホテル並み宇宙船を打ち上げるオリオン計画に再び脚光(動画あり) : Gizmodo Japan
知る人ぞ知るフリーマン・ダイソン氏が加わって、1957年に「オリオン計画」として研究開発が本格化した、核パルス推進の原子力宇宙船の知られざる秘密が、息子のジョージ・ダイソン氏の働きで、次々と明らかにされており、にわかに再び脚光を浴びてきているようですよ。
— 時事ドットコム:太陽帆船」実証機、惑星間航行へ=H2Aの重り代わりに搭載-宇宙機構「太陽帆船」実証機、惑星間航行へ
太陽の光の粒子を大きな帆に受けて進む「ソーラーセール(太陽帆船)」の実現を目指し、宇宙航空研究開発機構は8日までに、近くの惑星まで航行する実証機の準備に着手する方針を固めた。近い将来に、H2Aロケットを打ち上げる際の振動を抑える重りの代わりに搭載する計画が、英国で開かれた国際学会で明らかにされた。
実証機チーム代表の森治助教は「ソーラーセールによる惑星間航行に成功すれば、世界初。挑戦の意味を込めて『イカロス』と名付けた」と話している。
太陽帆船は燃料が要らず、低コストが長所だが、大きな帆を畳んで打ち上げ、宇宙で広げる技術が課題。宇宙機構の川口淳一郎教授らは2004年8月、鹿児島・内之浦から小型ロケットを打ち上げ、枠がない直径10メートルの薄い樹脂膜の帆を宇宙で展開する実験に世界で初めて成功した。その後、一部に太陽電池を張った帆と、小惑星探査機「はやぶさ」で実用化したイオンエンジンを組み合わせ、木星とさらに遠くの小惑星へ航行する探査機の計画を立案。今回はその前段階として、木星より近い金星などを目標とし、まず帆だけで航行できることを実証することにした。
asahi.com(朝日新聞社):エレベーターで宇宙に行けるかも 東京で今秋国際会議 - サイエンス宇宙エレベーターとは、赤道の上空、高度約3万6千キロに浮かぶ静止衛星から地上に向けてケーブルを垂らし、それをガイドとして利用して、宇宙との間を昇降するエレベーター型宇宙船のこと。
バランスが取れるように、静止衛星から地球と反対方向の宇宙にも向けてケーブルを伸ばすため、その総延長は月までの距離の約4分の1にも達する。ケーブルは、静止衛星と共に宙に浮いた状態となるので、よじ登っても落ちてこない。地球の重力を脱出する燃料がいらないので、宇宙旅行のコストが約100分の1になると見込まれている。総建設費は、約1兆円の予定。
SF作家の故アーサー・C・クラークが小説「楽園の泉」で紹介して有名になったが、実現は不可能に近いと考えられてきた。どんな素材でもその重さに耐えきれず、ケーブルが途中で切れてしまうからだ。計算上は、鋼鉄の約180倍もの強度が必要。だが、日本宇宙エレベーター協会会長で、IT会社社長の大野修一さん(40)によれば、軽くて強いカーボンナノチューブが開発され、必要強度の約4分の1の強さの繊維がすでに造られているという。米国では、米航空宇宙局(NASA)が賞金を出すコンテストも開かれている。
太陽が最期を迎えても地球ごと助かる方法 - A Successful Failure
1. 地球を動かす
1982年、スイス連邦反応炉研究所のMieczyslaw Taubeは、太陽が最も巨大化したときの半径を現在の40倍、その放射レベルを360倍と見積もり、地球が木星軌道まで後退すれば問題は生じないと考えた*1。そして、地球を木星軌道まで動かす方法として、地球の赤道上に巨大なパルス核融合ロケットエンジンを並べ、地球を動かすアイデアを提案した*2。
利用されるロケットは1基あたりの推力が5.6TN、噴射速度は327km/s。このエンジンを10基束ねたクラスターロケットを24台赤道上に等間隔に配置、各ロケットが地球の自転に沿って順番に現地時間正午前後1時間、10秒に1回、1噴射1秒、パルス周期1/10秒で噴射する。これにより、地球に対して8.5×10-13m/s2という極微量な加速度を与えることができる。
この作業によって地球は徐々に外側に移動し、螺旋を描きつつ太陽から離れていく。そして10億年後には地球は木星軌道に乗る。太陽が赤色巨星期を過ぎて燃え尽きた後は、木星から汲み上げた水素を燃料に、人工太陽の光によって生き延びていくこととなる。Taubeの見積もりによれば、この作業を完遂するためには地球のおよそ1割に相当する質量が噴射されることになるが、その膨大な質量、必要なエネルギー、コストをどうやって工面するかが問題になるだろう。
2. 太陽を交換する
他にも地球を動かすアイデアは複数提案されているが、どれも莫大なエネルギーとコスト、時間を要し、現実的とは言えないものが大半である。そこに、Martyn J. Foggが提案したのはさらに奇想天外で大胆なアイデアであった*3。彼は太陽を交換する方法を考え出したのだ。
太陽が寿命を迎える前により若く健康な星と交換してしまえばよい。半径100光年ほどには太陽交換の候補となる恒星が300個ほど存在する。大体1000万年ぐらいのタイムスケールで交換作業を終えることを想定すると、その手法は次のようになる。
まず太陽の周囲に超伝導体のリングをかけ、強力な電流を流すことによってトロイダル磁場を発生し、太陽から噴き出す荷電粒子の流れを一方向に整流する。仮に太陽の総出力の10%のエネルギーをこのリングに投入すると、年間に太陽の総質量の10億分の3の質量を噴射に回すことが出来る。
この噴射により、70万年後には太陽の運動速度は1km/s、進路の変更可能範囲は自転軸に対して1.9度以内、消費される太陽質量は0.2%となる。 270万年後にはそれぞれ5km/s、9.5度、0.8%、そして1070万年後には20km/s、33.7度、3.2%となる。ここで太陽の加速はごくゆっくりなので、太陽系のなじみの惑星は皆太陽に引っ張られてついていく。
このように太陽を操縦し、目標の恒星の側をすり抜けるコースに乗せる。そして、地球が相手の恒星の重力圏内に入り、太陽から引き離されて相手の恒星の周囲を巡る軌道に乗り移るように突入コースを注意深く設定するのだ。この方法では太陽系の惑星全てを連れて行くことは難しいが、太陽の寿命の問題を回避することが出来る上、望むならば太陽を渡り歩いて、末永く地球を存続させることができる。
もちろん太陽が寿命を迎えるのは何十億年も先の話である。そのような未来では人類は別の生命体に進化しているだろうが、そうした人類の子孫が恒星間を渡り歩き、その活動領域を遠大な銀河系に広げていくことを期待したい。
