、カナダ、アラスカ、アメリカでも 目撃されました。(写真: 1 2 3 4 5 6 ほか ) 北海道や 立山など、 日本でも低緯度オーロラが観測されました。ブラッドフィールド彗星
オーストラリアのウィリアム・ブラッドフィールドさん(76歳)は、 1972年以来18個の 彗星を発見してきました。その18個目が、2004年 3月23日、口径25cm反射望遠鏡により8等級の明るさで 発見されました。 (関連ニュース)
ブラッドフィールド彗星は、4月下旬に入り、夜明け前の低空に観測されています。
ブラッドフィールド彗星の投稿画像集(AstroArtsページ) SpaceWeather.com に掲載される彗星画像にも注目!
空の暗い場所で、ブラッドフィールド彗星を、広い範囲が見える低倍率の双眼鏡でさがしてみましょう。 かすかな尾を引くぼんやりした姿が見つかるかもしれません。東京・横浜付近から見た場合、日出約1時間前のブラッドフィールド彗星の位置を図にしました。 恒星は4等級まで示してあります。赤い曲線が地平線です。図の下に「E」とあるところが真東、 45度となっているところが北東です。10度毎に仰角(地平線からの高さ)の線があります。 10度の角度はこれくらいです。 彗星の尾の向き・大きさは実際とは異なります。リニア彗星も低空に見えています。
4月27日〜5月5日の明け方の空: 4/27 4/28 4/29 4/30 5/1 5/2 5/3 5/4 5/5 (星図はStarCalc による / 天気予報)
4月17日には、 太陽中心から太陽直径の18個分離れたあたりを通過しました。宇宙空間から太陽を観測している 「SOHO」(ソーホー)が、太陽から2.6度のところを 通っていくブラッドフィールド彗星をとらえました。4月16〜20日頃、 このページの画像で、 「ほうき」のように長く伸びた姿が写っていました。4月16日〜19日の動画 (0.7MB) / 4月18日〜20日の動画 (1.6MB)
Credit: SOHO/LASCO (ESA and NASA)
4月18日〜20日の動画を見ますと、 彗星のコマ が、運動方向と直角に発達しているようすがよくわかります。(関連資料)
彗星から水平方向にすじがのびているように見えることがありますが、 視野に明るい天体(惑星など)が入ると、 そのように写ることがあります。 撮像装置のせいであり、実際の天体がそのようになっているわけではありません。 (資料: 1 2 )
ブラッドフィールド彗星の軌道図
SOHOは、地球から太陽方向へ150万kmいったあたりから太陽を観測していますから、 およそ、地球−SOHO−彗星−太陽 の順に並んでいたわけです。 (3D orbit visualization tool で作図)
ブラッドフィールド彗星の軌道データ/ 毎日の位置データと光度予測/ 明るさの観測報告 / 光度変化グラフなど 資料: 1 2 3 4
SOHOには、さまざまな観測機器が 積まれていますが、そのなかに、LASCOという装置があります。 (「ラスコゥ」と発音します)これは、視野の広さの異なる3台のコロナグラフからなる観測装置です。 (LASCOの詳しい情報はこちら(英文))
コロナグラフというのは、コロナを観測するため、 まぶしい太陽本体をおおってしまうという特別な望遠鏡です。(日本国内のコロナグラフ)
(SOHOによる他の彗星観測例) 1995年12月の打ち上げ以来、SOHOはこれまでに 750個もの彗星を発見しています。その発見の75%以上は、 インターネットに公開されているSOHO画像から、 世界中のアマチュア天文家がさがしだしたものです
火星での日の入り(8.3MB QuickTime動画)
Credit: NASA/JPL2004年1月に火星に 到着したオパチュニティから撮られた火星で見た日の入りです。
火星での日の入り
Credit: NASA/JPL/Cornell 同じく、2004年1月に火星に到着したスピリットが、 2005年4月23日(火星到着から464昼夜目)に撮影した 日の入りです。 空の赤みが強調されているものの、実際の色に近い画像です。
火星での日の入り
Credit: NASA/JPL/Texas A&M/Cornell 同じく、スピリットが、 2005年5月19日(火星到着から489昼夜目)に撮影した日の入りです。 空の赤みが強調されているものの、実際の色に近い画像です。
火星世界における「平均太陽日」24時間39分35.244秒 を sol(ソル)といいます。 この「ソル」という単位は、バイキング計画の頃から使われています。 (資料:1 2 / 火星のデータ)
火星の直径は地球の約半分。質量は地球の約10分1しかありません。 火星表面での重力は地球上の約38%しかなく、地球上での「重さ」が火星上では約38%になります。火星の表面は、空気がとても薄く、ほどんどが 二酸化炭素で、気圧は地球上の1%以下です。
地球上では、空気中の分子が太陽光を 散乱させています。太陽光はいろいろな色の光から なっています。赤っぽい光よりも青っぽい色の光が 散乱されやすいため、空が青く見えています。1997年に火星に着陸したマーズ・パスファインダーからの 景色の画像などを見ますと、 火星の地面は赤い色をしています。これは土に含まれている鉄の酸化物、つまりさびの色です。 そして、赤っぽい色の空。これも赤い色の細かい塵が、風によって空高く吹き上げられているためです。 火星の大気中には、程度の差はあれ、常に細かい塵が舞っています。塵の大きさは、 可視光線の波長(0.4〜0.7ミクロン(マイクロメートル))よりも 小さなものから数10ミクロンくらいのものまでさまざまです。
火星の大気はとても薄いので、大気分子による(レーリー散乱) の効果が目立たず、むしろ塵による色が目立っているのです。
火星は、地球よりも太陽から遠いので、火星表面から太陽を見ると、大きさは角度で19〜23分、 地球上から見た太陽の約2/3の大きさです。太陽光も地球上より、1等級くらい暗く(マイナス25.6〜マイナス26.0等) 見えます。それでも、空気が薄いため、強烈な 紫外線がまともに火星面にとどきます。
上の動画は、2004年1月に火星に 到着したオパチュニィティから撮られた「火星で見た日の入り」です。
ミー散乱では、どの波長の光も同じように散乱し、白っぽく見えるはずですが、 波長と同程度の粒子による散乱の場合では、 ミー散乱でも短い波長の光を強く散乱し、しかも入射した太陽光と同じ進行方向に 強く散乱されるため、太陽周囲は常に青みがかってみえるようです。 (資料: 1 2 3 / 4 5 6 7 8 9 10 11 - 火星のデータなど)
火星では、砂嵐や雲のない晴天時には夜空の星もよく見え、地球上の極めて理想的な場所でしか見ることが できないようなすばらしい星空が広がることでしょう。空気が薄いので星がほどんどまたたきません。
2004年1月に火星に 到着したスピリットが2004年3月11日の夜に、 パノラマ・カメラを用い、8秒露出でとらえたオリオン座の 三つ星とベテルギウス 付近の画像が公開されています。 また、63ソル目、夜明け1時間前にとらえた 地球の画像もあり ます。地球は、わかりやすいようコントラストがすこし 強調されているそうです。
火星の自転軸を延長した先(この図の中央) には目立つ星がありませんが、比較的近く(9度ほど離れて)に、 はくちょう座の1等星 「デネブ」があります。 (この図の右下に はくちょう座の十字形が見えています) したがって、火星世界では、 はくちょう座の 「デネブ」が 北極星の かわりになることでしょう。
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バイキング1号着陸地点から見た火星の衛星「フォボスの動き」(左 6MB)と「ダイモスの動き」(右 8.7MB)
いずれも REDSHIFT4 で作成
フォボスとダイモスの動き
Credit: NASA/JPL/Cornell/Texas A&M2005年8月26日に、火星上の探査機「スピリット」から撮影された 衛星の「フォボス」(動きがはやい、明るいほう)と「ダイモス」(動きの目立たない、くらいほう)。
撮影間隔が一定でないため、像の間も一定になっていません。
太陽に次いで、火星の空で目立つのが、2つの衛星で、どちらもほぼ火星の赤道上をまわっています。フォボスも ダイモス(デイモス)も10〜20km程度の大きさで 小さな天体です。フォボスは火星上空約6000kmを、約7.6時間で火星をまわっています。 ダイモスは火星上空約2万kmを、約30時間でまわっています。火星は(星座の星々に対し)約24時間37分で自転していますから、 フォボスは、火星の自転よりずっとはやくまわっているわけです。このため、火星表面から見ると、フォボスは西から東のほうへ動いて見えます。 いっぽう、ダイモスは、火星の自転周期よりすこし遅い周期で火星をまわっているため、たいへんのろのろとしたペースで東から西へ動いていきます。
上の動画は、バイキング1号着陸機 の着陸地点(北緯22度西経48度)から見たフォボスとダイモスの動きです。それぞれ約4時間(フォボス)、 2日半(ダイモス)で空を横切っていくのがわかります。なお、緯度が約69度以上ではフォボスが空に見えなくなりますし、ダイモスも緯度が約82度以上の場所からは 見えなくなります。南の空高く昇ったフォボスの明るさはマイナス9〜10等に達し、角度11分ほどの大きさに見えます。地球から見た満月は約30分の大きさ ですから、双眼鏡なしでフォボスの形がわかります。一方、ダイモスの明るさはマイナス6等になり、大きさは角度の2分です。ダイモスの形は双眼鏡を使わないとよくわからない でしょう。地球上で見た満月の明るさがマイナス13等、半月がマイナス10等、三日月がマイナス7等程度、そして白昼かろうじて肉眼で見える 金星がマイナス4.5等にたっしますから、フォボスとダイモスは、火星の昼間の空でも(太陽光がまぶしくない方向なら)見つけることが できるでしょう。
これらの動画を見ますと、 はくちょう座の 「デネブ」がいつも北の空にあることもよくわかります。 (時刻などのデータは動画の画面左上にあります。資料: 1 2)
火星から見る惑星は、地球で見たようすとは異なります。 土星やそれ以上遠方の惑星についてはあまり地球からのながめと変わりませんが、 木星は明るいときで 約マイナス3等に達するでしょう。 明けの明星、宵の明星として目立つのは、太陽の近くに見える 金星よりもむしろ、青みがかった 地球でしょう。明るいときで約マイナス2.5等(地球でみた明るいときの木星とほぼ同じ)になります。 火星から見た地球は、太陽から約47度以上は離れません。 月も、地球のそば(1度の数分の1以内)に1等星くらいで見えることがあるでしょう。
地球の月のように、フォボスもダイモスも常に同じ面(衛星の長い形の延長が火星の中心に向くように)を火星の中心に向けています。 地球の潮汐力が月を徐々に遠ざけているのと同じように、火星の潮汐力がダイモスを徐々に遠ざけています。 (海水だけでなく、わずかながら陸地にも潮汐力 は働きます) 一方、火星の自転周期よりはやく周回するフォボスに対しては、火星の潮汐力がフォボスを火星に徐々に火星に近づけるよう働きます。 火星による潮汐力は火星に近づくほど強まり、5千万年以内にフォボスはバラバラに分解してしまうかもしれません。 その残骸はリングのように火星周囲をとりまくでしょう。 (資料: 1 2 3)
火星上空約6000kmを、約7.6時間でまわるフォボスの影や、 火星上空約2万kmを、約30時間でまわるダイモスの影 が火星面を毎日何度も通過しています。 フォボスやダイモスの影が火星のどの緯度を通るかは、主に火星の季節によってかわります。
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Credit: NASA/JPL/MSSSマーズ・グローバル・サーベイヤーが火星周回軌道上から撮影した、フォボスの影。
左の画像は、赤で見た画像(左)、青で見た画像(中央)、そして色合成(右)したものです。それぞれ、中央の暗い楕円形が フォボスの影です。影が映っている地域では火星時間で14時頃で、太陽光は左から差しています。 写っている範囲はさしわたし約250kmです。3つのクレーターの底に暗いものが写っていますが(青画像ではあまりわかりません)、 これらは暗い色をした砂丘と思われます。(1999年8月26日撮影)
右の画像では、矢印の先にフォボスの影が見えています。1999年9月1日撮影(左)、1999年9月8日撮影(中央)、 1999年9月25日撮影(右。影の近く、左上に「オリンポス山」が見えます)となっています。
こうした影の中では日食が 見られます。地球上で起こる日食の何千倍もの頻度です。(地球上では、 日食は年に最大5回、最低で2回しかありません)ただし、太陽を覆うほどは大きくは見えない2つの衛星ですので、 皆既日食にはならず、常に(ドーナツのような)金環日食か(太陽の一部が欠ける)部分日食になります。 フォボスが太陽面を通過するのはせいぜい30秒程度。 ダイモスが太陽面を通過するのはせいぜい2分程度にすぎません。バイキング1号着陸機の上空を フォボスの影が通過したこともありました。 (資料:1 2)
火星の衛星による日食
Credit: NASA/JPL/Cornellダイモス(左)とフォボス(右)による日食です。火星における日食の初めての写真ということになります。
2004年1月に火星に 到着したオパチュニティのパノラマ・カメラから撮られました。ダイモスによる日食は、 2004年3月4日12時04分、フォボスによる日食は同年3月7日11時46分に撮影されました。
フォボスによる日食
ダイモスによる日食
フォボスによる日食
Credit: NASA/JPL/Cornellダイモスによる日食(左)は、オパチュニティが火星に到着して 39ソル目に撮影。フォボスによる日食(上と右)は、45ソル目に撮影。
いっぽう、「月食」もおきます。 つまり火星の影にフォボスやダイモスが入る現象です。季節によっては、空高くにのぼったフォボスが、次第にすぅーと消えてしまい、 ながくても1時間ほどしてまたすぅーと現れます。火星の影に入っていたのです。ダイモスも同様に月食になります。ダイモスが、火星のより近くをまわるフォボスにかくされる、という現象も、(かなり狭い範囲でですが)火星上で見られるはずです。
スピリットから撮影されたフォボス食
Credit: NASA/JPL/Caltech/Cornellスピリットが火星に到着して639ソル目にあたる2005年10月20日に、 火星の影に入る「フォボス食」が、スピリットのパノラマ・カメラで撮影されました。(上の画像)
この「フォボス食」の全過程は26分以上ありましたが、観測できたのは最初の15分です。火星の影に入る頃には、10秒間隔で 撮影されました。
上の画像で、説明用に示された円弧は火星の影の領域です。最初の3コマ(右上に移動していきます)ではフォボスがまだ太陽光に照らされていますが、4コマ目では 火星の影に入りかけています。5コマ目ではほとんど火星の影に入ったフォボスが三日月状になっています。そして、 最後の3コマでは、完全に火星の影に入ったフォボスが影の中を移動しています。
地球上でみる皆既月食のように、火星上で見るフォボス食でも、 火星大気を通過する太陽光がフォボスを照らすため、完全に火星の影に入ったフォボスも真っ暗にはなっていません。 (太陽光が地球大気を通って、「皆既月食中の月」を照らすとき、 朝日や夕日が赤みを帯びるように、大気中を長く通過した太陽光は赤みを帯びて月を照らします)画像の左のほうにダイモスも写っています。 (資料)
2084年11月10日の「地球の太陽面通過」(9MB 動画)
火星では、(地球と同様)ときとして、内側をまわる惑星が太陽面を通過する現象が観測できます。 たとえば、2084年11月10日、太陽・地球・火星がかなりきれいに整列し、 火星から「地球の太陽面通過」が観測できます。 上の動画では、太陽面通過中の月がシルエットになっていませんが、実際には月も真っ黒なシルエットになります。 (REDSHIFT4 で作図)
火星から見た「地球の太陽面通過」は、しばしば、79年間隔で起こる場合があります。 (例: 1905年5月8日と1984年5月11日、2084年11月10日と2163年11月15日、2189年5月10日と2268年5月13日ほか。 資料 Eli Maor, "June 8, 2004: Venus in Transit" Princeton University Press, 2000 )
主な資料
Moonshadows Seen on Mars
ASTRONOMICAL PHENOMENA FROM MARS
NASA Rovers Watching Solar Eclipses by Mars Moons
Out-of-this-world eclipses: Panoramic camera captures first images of Martian moons crossing the sun
マーズ・グローバル・サーベイヤーから撮影された火星の衛星「フォボス」
火星で観測された流星
火星の流星
Credit: NASA/JPL/Cornellスピリットが、明け方の空を撮像中に不思議な物体をとらえました。 上の画像は、パノラマ・カメラとナビゲーション・カメラによる画像を組み合わせたものですが、 中央に写っているすじがその物体です。地平線から約14.2度の高さに見えています。 当初は、 昔の火星探査機で 極軌道をもつ バイキング2号軌道周回機の可能性が 考えられていました。
地球で流星が見られるように、火星においても(大気はうすいですが)流星が見られます。そのような初めての観測例が、 2004年1月に火星に 到着したスピリットのパノラマ・カメラで得られたのかもしれません。
2004年3月7日に撮影された画像(上の画像)に映った 長い細いすじは、その経路やひかりかたに基づき、 ワイズマン・スキッフ彗星 (1987年、アメリカのジェニファー・ワイズマンとブライアン・スキッフによって発見された彗星) が軌道上にばらまいた流星物質によるもの、とする研究が 発表されました。
探査機から流星までは、およそ200〜300kmの距離と見積もられています。
ワイズマン・スキッフ彗星の軌道 (立体軌道図から作成)
ワイズマン・スキッフ彗星が火星軌道と接近していることから、同彗星のばらまいた流星物質による流星群の出現が、 2004年3月11日頃と 予想されていたのです。ケフェウス座方向に 放射点をもつこの流星群、(「火星のケフェウス座流星群」ということになります) 計算によれば、2007年12月20日頃には、大規模な出現を見せるかもしれないということです。
資料
First meteor observed in the Martian atmosphere, on 7th March 2004
First Mars meteor traced back to ancient comet
First Shooting Star Seen from Mars
火星探査機スピリット、火星の流星群を発見か? (国立天文台)
It's a Bird, It's a Plane, It's a... Spacecraft?
太陽系最遠の天体「セドナ」の想像図
Credit: NASA/JPL-Caltech
海王星軌道以遠に、短周期彗星(周期200年以下の彗星)の源として「カイパーベルト」という領域が考えられています。軌道の計算から、短周期彗星はこの領域からやってくると考えられています。そして、1992年以降、 カイパーベルトに属すると見られる天体が 次々に見つかっています。
これらカイパーベルト天体は 現在数百個にのぼっています。 (2004年3月15日現在で831個) 分布図 (外側の円が海王星軌道。その外側に多くの天体が分布しています)
これまで発見されてきたカイバーベルト天体は海王星軌道の外側付近をほぼ円軌道を描いて回るようなものでしたが、 なかには、相当な楕円軌道をもつものも見つかっています。 (1996 TL66 や 2000 CR105)
ところが、2003年11月14日に観測された天体は、カイバーベルト天体と呼ぶのをためらうようなものでした。
カリフォルニア州パロマー天文台の 口径1.2mのシュミットカメラ (写真専用の望遠鏡)によって、当時くじら座の方向に 発見されたのは、 R等級で約20.5等という暗い 天体でした。 (クワホワーや2004 DW よりもかなり暗いのです)
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http://www.gps.caltech.edu/~mbrown/sedna/ より.3コマからなる、同じ「セドナ」発見時画像ですが、異なる画像処理をしたものです。
3.1時間の間に、背景の恒星や銀河に対し、 わずかに移動しているのがセドナです。移動した角度は4.6秒角(1度の3600分の1が1秒角)です。このような短い時間での動きは、 海王星以遠の天体の軌道運動によるものという より、むしろ地球が軌道上を動いた 視差によるものです。 地球は太陽のまわりを秒速約30kmで動いています。観測時、太陽方向のほぼ正反対の方向を観測していた わけですが、3.1時間に地球は334800kmほど動きました。(ちなみに海王星は秒速約5.4km、3.1時間に約6万kmしかうごきません) これだけ地球が動いたことが主な原因で、セドナは4.6秒角移動して見えたわけです。底辺が 334800km、その対角が4.6秒角という細長ーい直角三角形を考えましょう。 三角法から、セドナまでの距離が およそ100天文単位あったことがわかります。 (正確な軌道計算では約90天文単位でした)
この天体には、当面の呼び名として 2003 VB12 という符号が 小惑星センターによってつけられました。軌道が精密に求まった段階で 正式な固有名が 国際天文学連合の小天体命名委員会に よってつけられることでしょう。発見者らは、イヌイットの海の女神の名から 「セドナ」という名前を提案していますので、(まだ公式名には なっていないのですが)呼びやすいよう、その名前を使っておきましょう。おおざっぱに求められた軌道から過去の位置が推定され、古い観測記録にセドナが写っていないかどうかが調べられました。 その結果、2002年や2001年にもこの天体が撮像されていたことがわかりました。 (資料:MPEC 2004-E45 : 2003 VB12)
こうした観測から求められた軌道は、太陽にもっとも近いところで約76 天文単位、 太陽からもっとも遠いところでおよそ1000 天文単位、太陽を1周するのに 1万年以上かかるという、とても細長い軌道であることがわかりました。発見時、太陽-冥王星間の約3倍もはなれたところにありました。 セドナは、これまでに発見された太陽系天体としては、最も遠いところにあります。
今後72年間は太陽に近くなっていく向きに軌道運動していきますが、最接近する2076年においても、太陽に 約76 天文単位までしか近づきません。
「セドナ」の軌道
Credit: NASA/Caltech海王星軌道以遠に「カイバーベルト天体」が分布しています。
「セドナ」の軌道(4.4MB AVI動画)
Credit: NASA/JPL-Caltech 太陽系中心部から遠ざかっていき、火星・木星軌道の間の小惑星帯や、交差しているかのように見える海王星・冥王星軌道、 海王星軌道以遠の「カイバーベルト天体」の分布がわかります。オレンジ色がセドナの軌道です。 やがて、オールトの雲が 見えてきます。
セドナの軌道は、カイバーベルト天体の多くが分布している領域 (およそ30〜50天文単位) には全く入り込んでいません。太陽最接近時でも、 海王星の重力の影響をほとんど受けないほど太陽から離れているのです。 彗星軌道の研究から、その存在が予想されていた オールトの雲。 そこにある天体にしては、セドナは太陽に近すぎます。海王星の重力の影響で、長い楕円軌道になったカイパーベルト天体に、 たまたま近くを(たとえば、500天文単位彼方) 通過した恒星の重力で引かれて、セドナのような軌道が生じたのか。太陽系が 星団の中で誕生したのなら、恒星との出会いはそう珍しくなかった かもしれません。
あるいは、 太陽からおよそ70 天文単位のところをほぼ円軌道でまわるような 火星程度以上の質量の惑星があって、その重力でひっぱられた結果、いまのような軌道になってしまったのか... もしそのような惑星 があるのならいずれ見つかるでしょう。
「セドナ」の大きさ
Credit: NASA/JPL-Caltech巨大なカイパーベルト天体「クワホワー」や冥王星(Pluto)と比べてください。
セドナの距離で受かる太陽熱から、セドナのだいたいの表面温度を見積もることができます。(資料) マイナス240度C以下と見られています。その温度をもつ物体が大きいほど、その物体からは多くの 赤外線が出ます。 セドナからの赤外線を、 スペイン南部、グラナダ近郊にある口径30mの「イラーム電波望遠鏡」、 そして、 赤外線で天体を観測する「スピッツァー・スペース・テレスコープ」 を使って測定したところ、どちらの観測機器からも赤外線が検出できませんでした。この事実から、 セドナの直径は1800km程度(冥王星の3/4)以下に違いないと考えられています。
観測からは、わずかですが、20日〜50日ほどでセドナの明るさが周期的に変動していることがわかりました。 セドナの自転(表面地形の明暗による)のためと見られています。ところが、あまりにゆっくりした自転なので、 セドナには衛星があるのではないかとも考えられます。 衛星による潮汐力によって、セドナの自転が遅くなり、ついに衛星の公転周期と一致して しまったのではないか、という見方です。(ちょうど 冥王星とその衛星「カロン」のように)ところが、2004年3月16日、ハッブル・スペース・テレスコープによる 観測でも セドナは単独の光の点にしか見えず、「衛星」は見つかりませんでした。
「衛星」が暗くて観測にかからなかったのか、たまたま「衛星」がセドナの裏側を回っていたのか、 それとも、セドナの自転周期が20日以上、というのが誤りなのでしょうか。もし、セドナの自転周期がたまたま 25時間だったとしましょう。毎夜ほぼ同じ時刻に観測していると、セドナは少ししか自転していないように 見えるため、「セドナは25日で自転している」と誤った結論を出してしまいます。
この可能性を確認するには、夜通し観測して明るさの変化を見ればよいわけです。もし、本当にゆっくりした 自転なら、夜通し観測しても明るさに変化はないはずです。
セドナに衛星があるのかどうかについては、さらなる観測が必要のようです。さらに観測からは、セドナは火星並みに赤い天体であることもわかりました! いったい何でできているのでしょう? 表面にある、有機物に富む氷が、 宇宙線や 紫外線に照射されて 赤みを帯びるようになったのかもしれません。 (カイパーベルト天体のなかまには、同じように赤いものがあるのです。 資料)
2001年11月から開始された今回のカイパーベルト天体掃天観測。天空の15%しか観測していない段階で セドナが見つかりました。今後も同様な天体が見つかる可能性があります。そうなれば、 セドナ型天体の正体や起源が解明されてくるかもしれません。 今後の観測が期待されます。
主な資料
Sedna(2003 VB12)
Discovery of a candidate inner Oort cloud planetoid
Most Distant Object in Solar System Discovered
Hubble Observes Planetoid Sedna, Mystery Deepens
口径40cm望遠鏡がかろうじてとらえた「セドナ」
Credit: Eric J. Allenカナダ、ケベックのエリック・アレンさんが、口径40cm望遠鏡を使い、60枚もの観測画像から、 21.2等という、きわめてかすかなセドナをとらえることに成功しました。セドナの下の方に、2つの 小惑星も写っています。
オパチュニティが着陸した小クレーターの内部
Credit: NASA/JPL
(火星到着から34ソル目、マスト上にあるナビゲーション・カメラで撮影)左のほう、クレーターのふち近くに、岩が露出しているところが見えています。 手前には、探査機の太陽電池板が見えています。右のほうに突き出ているのは、火星をまわる探査機を経由して地球と通信するアンテナです。 日時計や 400万人 ちかい名前を 記録したミニDVDも見えます。 クレーター中央にある台座から降りて動き回った車輪の跡もはっきりとわかります。 台座の向こうには、エアバッグが転がった跡が地面にまるくついています。
アメリカの火星探査機「オパチュニティ」は、 2004年1月25日に火星の「メリディアーニ台地」 に着陸(最初のバウンド)しました。その後約1分間にわたり26回バウンドし、最初のバウンドから約200m離れた、直径22m 深さ3mのクレーター内でとまりました。(上の写真のクレーターです。「イーグル・クレーター」(Eagle Crater)という愛称がつけられました)
2004年3月3日(アメリカ時間2日)にNASAから発表された 情報によりますと、 オパチュニティによる小クレーター内の、露出した岩(上の写真。 こちらの写真も参照)の調査から、 過去の火星に豊富な水が存在していたことを示す強力な証拠が見つかったということです。
クレーターのふちにある露出した岩(各部に愛称がつけられています)
Credit: NASA/JPL/Cornell
水の痕跡が見つかった調査部分(白黒で示したところ)
Credit: NASA/JPL/Cornell
探査機の機械の腕についている測定装置
露出した岩の表面をまるく削ったところ
Credit: NASA/JPL
マッキトリック(McKittrick)という愛称がつけられた岩に、 機械の腕についている 岩石の表面を削る装置で、直径45.5mm、深さ4.4mmの 穴をあけました。砂塵におおわれた表面ではなく、岩石内部を調べるためです。
岩石の表面を削る装置の使用前・使用後(汚れているのがわかります)
Credit: NASA/JPL/Cornellマッキトリックを アルファ粒子-エックス線分光計で測定した結果、 豊富な硫黄分が見つかりました。(グラフの青い線)
赤外線で調べた結果もあわせ、この硫黄分は 硫酸塩(硫酸塩は 「豆腐用凝固剤」 にも使われています)らしいこともわかりました。地球上でそのような物質を豊富に含む岩石は、水中でできた岩か、岩ができたあと、長期間 水中につかっていた場合です。メスバウワー分光計による測定では、 ジャロサイトという硫酸鉄水和物が検出されました。 これは、酸性の湖・温泉に長期間浸かっていたと見られる鉱物です。 ジャロサイトは、私たちにとって ありふれた鉱物ではありません。1852年にスペインで始めて見つかりました。
露出した岩石の一部
Credit: NASA/JPL/Cornell/US Geological Survey
コインの側面を押し当てたような平たいくぼみが見られます。 硫酸塩に富む水に浸かっていた岩石内で、硫酸塩が結晶となり、その後硫酸塩結晶が溶けてしまった(あるいは風で侵食された)状態 (その部分が穴になった)に見えます。
なぞの球粒(写真の幅は1.5cm)
Credit: NASA/JPL/US Geological Survey
その形から「ブルーベリー」という愛称で呼ばれている、 岩石に埋め込まれたふしぎな球体。その色は実際には青ではなく、灰色。 もしよそから降って積もったものなら、岩石の特定の層に見られるはずですが、そんな ことはなく分散しています。水に浸かっていた岩石のすきまから水がしみ込み、 岩の中の水に溶けやすいものが溶けでて溶液になります。その溶液から鉱物が沈殿してできたものではないかと考えられています。 (地球上の例) 上の写真をよく見ると、粒の表面に、地層に平行な「段差」あるいは「刻み目」のようなものが見られます。 沈殿する物質の成分の微妙な変化が、こうした「段差」を発生させたのでしょう。
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球粒がいっぱい!
Credit: NASA/JPL/Cornell
「ブルーベリー」とよばれる数ミリ程度のまるい粒が、あちこちに散らばっています! 火星到着から17ソル目(左写真)と 50ソル目(右写真)に、パノラマ・カメラで撮影されました。 右の写真では「ブルーベリー」が見やすくなっていますが、実際の色彩ではありません。
ベリー・ボウル (ベリー・ボウルを示す矢印付き)
Credit: NASA/JPL
「ブルーベリー」は小さいため、メスバウワー分光計でうまく測定できません。 「ブルーベリー」が密集している場所(「ベリー・ボウル」 というニックネームがつきました)があったので、ここをメスバウワー分光計で測定することになりました。 火星到着から45ソル目(2004年3月10日)に、前方安全確認用カメラで撮影された写真です。「ベリー・ボウル」と、その隣接部で「ブルーベリー」のない場所を メスバウワー分光計によって 測定した結果です。 「ブルーベリー」からは赤鉄鉱の存在が示されました。
「ベリー・ボウル」の「ブルーベリー」
Credit: NASA/JPL/Cornell/US Geological Survey
この写真は、火星到着から46ソル目に顕微鏡で撮影されました。「ブルーベリー」がとくに密集していたくぼみ が見つかり、「ベリー・ボウル」とニックネームが つけられました。その中の「ブルーベリー」の写真です。おだんごのように、3つの「ブルーベリー」がくっついているものもあります。 これは水分のある環境でできた個々のまるい粒が、成長の過程でくっついたと考えることができます。火山の噴出物や隕石落下で 吹き飛ばされたものなどの説では説明困難です。
赤鉄鉱の分布を調べた結果、クレーター中央から縁にいくにしたがって 赤鉄鉱が土に多く含まれる傾向が現れました。 中央付近では、玄武岩質の鉱物組成が示され、 赤鉄鉱成分はわずかでした。 玄武岩は火山性の鉱物であり、 赤鉄鉱は水中で作られることの多い、鉄を含む鉱物です。 最も多く赤鉄鉱が含まれていた場所 (グラフの一番下)には、それまで測定されたなかで 最大の数値が表れていました。そこには多数の「ブルーベリー」があったことから、大量の 赤鉄鉱は「ブルーベリー」によるものと見られています。
露出した岩石よりも下にある「ブルーベリー」は、岩石部分から剥がれ落ちたものでしょう。 岩石の上においても「ブルーベリー」が多数見つかっているのは、もっと上にあった岩石層から剥がれ落ちたものなのでしょう。
メリディアーニ台地全体に、「ブルーベリー」層が残っているのかも しれません。(資料: 1 2 3)
下の写真の左は、アメリカのユタ州にある国立公園で見つかった、火星の「ブルーベリー」そっくりの物体です。 (写真の右は今回火星で見つかったもの)
Credit: Left image by Marjorie Chan and Brenda Beitler, University of Utah. Right image by NASA-Jet Propulsion Laboratory-Cornell University
この写真に写っているユタ州の物体は直径1mm〜5cmくらい。火星のものは5mm以下です。写っている物体相互の 大きさを比べられるように画像調整してありませんのでご注意ください。
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Credit: Brenda Beitler, University of Utah
ユタ州にある国立公園の砂岩上にある、火星の「ブルーベリー」そっくりの物体とその拡大写真
実は、これを研究していた人たちは、以前から「火星にも似た物体 (赤鉄鉱の コンクリーション)が見つかるだろう」と予想していたそうです。ユタで見つかった「丸い石」は直径1mm〜20cm以上。その研究者らは、これらは、地下水から沈殿してできたものと考えています。 火星のものは赤鉄鉱が主成分ですが、ユタのものは、主に 砂岩からできており、 赤鉄鉱は数%〜数分1程度です。
ユタのコンクリーションが地下でできて、その後、周囲の砂岩が長い年月の間に 侵食によって 削り取られ、かたいコンクリーションが地表にたくさん残るようになったのでしょう。丸みがあるので、くぼんだ場所に いっそう集まるようになります。 火星の「ブルーベリー」も同様にしてできたのかもしれません。 (資料)
露出した岩石中に見られる地層は、単純に積み重なっている地層ではなく、 いくつかの地層が交差しています。 地球上でも「斜層理」(しゃそうり)という地層があり、 水の流れが作り出すものです。(地層や大きさをわかりやすくした画像)2004年3月24日発表
Credit: NASA/JPL/Cornell/USGSこの画像は、火星到着から41ソル目(2004年3月5日)に顕微鏡で撮影された数枚を合成したものです。 いくつもの「ブルーベリー」も見られます。
岩をアルファ粒子-エックス線分光計で測定した結果、 臭素が検出され、性質の似た塩素の量と 比較すると、 場所によって10倍くらいの違いがありました。 こうした岩の特徴は、(地球上でも見られるように)塩分を含んだ水が蒸発した痕跡と考えられます。
さらに、岩を顕微鏡で調べたところ、上のような、 流れる水の中で積もってできたと見られる地層が見つかったのです。このような地層ができる水の流れは、秒速10〜50cmではないか と見られています。 (参考ページ:1 2 3 4)このあたりが、過去に、浅い海辺であったらしいということが推測されます。 メリディアーニ台地にあった水がどのくらいの 深さで、どれくらいの広さをおおっていたかについてはよくわかっていません。今後の探査で微生物の化石が見つかるかもしれませんが、 スピリットとオパチュニティについている顕微鏡では力不足で、今回の探査ではそこまでは望み薄です。 (資料: 1 2 3 4 5 6)
オパチュニティは、たまたまクレーターの内部に着陸し、火星の地下を調べることができました。
イーグル・クレーター内部 Credit: NASA/JPL/Cornell
火星到着から33、35、36ソル目に、ナビゲーション・カメラとパノラマ・カメラで撮影した画像を 合成したものです。
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イーグル・クレーター内部 Credit: NASA/JPL/Ames/Cornell/ Washington University (St. Louis)
パノラマ・カメラによる画像をもとに、オパチュニティが着陸した「イーグル・クレーター」を 真上から見た画像が作成されました。南東を中心に、土を調べた5つの地点が記入されています。 火星到着から56ソル目に斜面をあがって、クレーターから出ようとしましたが、車輪がすべってうまくいきませんでした。(Attempted Exit) 翌日(3月23日13時45分)、斜めのコースをたどって、うまくクレーターから出ることに成功しました。(Exit)- イーグル・クレーター内部
Credit: NASA/JPL
まっすぐに斜面をのぼっていき、失敗した跡が残っています。上の画像と比べてみてください。 右手のほうにエアバッグで転がってきた跡がはっきりと見えています。 ほぼ東側からクレーターに転がり込んだことがわかります。クレーター縁近く、西から北側に、露出した岩が広がっています。 大判画像のほうがわかりやすいでしょう。 火星到着から56ソル目に、ナビゲーション・カメラで撮影。
2枚目の画像は、左赤・右青のセロハンを通して見ると、立体的に見えます。イーグル・クレーターから出た「オパチュニティ」からのパノラマ。クレータから約9m出た地点で撮影。
Credit: NASA/JPL
火星到着から58ソル目、イーグル・クレーターから出た直後の360度パノラマ写真。 イーグル・クレーターから出た際の車輪の跡がよくわかります。 大気圏降下時に使われたバックシェルとパラシュートが 左の地平線近くに見えます。 ナビゲーション・カメラで撮影。 2枚目の画像は、左赤・右青のセロハンを通して見ると、立体的に見えます。 臨場感のあるQuickTimeVR版もあります。周囲を探査しながら、火星到着から90ソル目(4月27日)を 迎えたオパチュニティは、それまで811.57mを移動し、 12429枚の画像を送信しました。
オパチュニティは、 約750m東にある直径約130mのクレーター (「インデューランス」という愛称がつけられました) に 向かいます。(資料: 1 2)
露出した岩から見た「インデューランス」のふち
88ソル目の「インデューランス」方向
93ソル目に「インデューランス」のふちから約70m
94ソル目、4月30日01時15分に「インデューランス」のふちから約20m (立体画像)
95ソル目、5月1日14時49分に「インデューランス」の西のふちに到着 (立体画像)
火星上のほぼ反対側で探査活動をしているスピリットも、着陸地点から北東250m離れた ボナヴィルという愛称のクレーター(直径約200m)に向かって 移動しました。
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ボナヴィル・クレーター全景
Credit: NASA/JPL (右の画像は、左赤・右青のセロハンを通して見ると、立体的に見えます)
クレーターの向こうのふち(左側)付近に光るものがありますが、これは火星大気圏突入時に使われた 熱シールドです。3月11日、スピリットが火星に到着してから66ソル目、着陸地点から 途中の探査をしながら、335mを移動した後にたどりつきました。
スピリットがそれまでに調査した範囲では、いずれも火山性の土、岩ばかりでした。 グーセフ・クレーター内は、大昔、湖であったと考えられています。 湖底であったはずの地層は、火山性物質でおおわれてしまっているのかもしれません。 ボナヴィル・クレーターは、火山性地層の下の物質が放出されているほど深くはなかったようです。 そこで、クレーターの縁周辺の岩石や土を調べたあとは、 南東方向約2.3kmにある コロンビア丘陵地に向かわせることになりました。この丘陵地は古い岩石から成り、その周囲をかこむように 新しい火山性地質が広がっているようです。古い岩石からは、太古の水の痕跡が見つかるかもしれません。
ボナヴィル・クレーターの縁から見た南方向のパノラマ
(翌日のスピリットがいた場所と出発方向、そして着陸地点の台座部分を示す記入入り写真)
Credit: NASA/JPL/Cornell2004年3月31日(火星に到着してから86ソル目)、 コロンビア丘陵地に向かって出発する前日に ボナヴィル・クレーターを背に、クレーターの縁から南方向を撮影したものです。 着陸地点に残された台座が、約321m彼方に見えています。 やや左手に見える大きな山はグリソム山です。 コロンビア丘陵地は、もっと左のほうで、この画面には写っていません。
約2.3km離れたコロンビア丘陵地の端に達するまで、60〜90ソル かかりそうです。その途中、(火星周回軌道上のマーズ・グローバル・サーベイヤーから 調べた)小型のクレーターや砂塵が吹き払われたと見られる暗いすじなどを調べることになるでしょう。 (資料)
2004年4月5〜6日、スピリットは、火星到着から90ソル目に入り、 この日、予定された主要探査期間を終了しました。これまでに600m以上動き回りました。 (90ソルまででここまで移動し、 その後はこのコース)
この時点で、両探査機から送信された画像は全部で2.3ギガバイト、2万枚にのぼります。 30ソルの間は動けるようにと作られた2つの探査機ですが、いずれも機械の調子はよく、太陽電池板にかかる 塵も思ったより少ないということです。こうしたことから、さらに150ソル、 2004年8月か9月まで稼動できそうだという見通しです。3月29日から、火星探査スタッフの業務時間を(1日の始まりが毎日約40分遅くなっていく) 火星時間から通常の地球時間に 移行し始めましたた。スタッフの数も最初の段階より縮小 され始めました。
NASAは、9月までの計画延長予算(1500万ドル、約16.5億円)を認めました。 これにより、9月まで、スピリットとオパチュニティの 運用が可能になりました。
同年9月21日の 発表によりますと、さらなる計画延長予算がつき、 スピリットとオパチュニティの探査活動が 再び、6ヶ月延長されることになりました。
9月の火星は、ちょうど太陽の向こう側に位置していたため(地球-太陽-火星 という位置関係)、太陽による雑音で通信状態が悪く、 スピリットとオパチュニティは12日間 (スピリットが9月8日から20日まで。オパチュニティが9月9日から21日まで) 通信がほとんどできず、その間移動を止めていました。
それでも、 マーズ・オデッセイ経由でわずかなデータを地球側で受信することができ、 スピリットとオパチュニティが機能していることは確認できました。オパチュニティは9月20日、 スピリットは9月21日に、地球との通信を再開させました。 両機とも、老朽化している兆候はあまりなく、電子部品、電源系統、可動部分など、いつまでもつか予測がむずかしいのですが、ながく稼動してさらに新しい発見を もたらしてほしいものです。 (資料:1 2 3 4 5 6 7 8 )
火星周回軌道にある探査機からの画像から、 水の流れによって削られたと見られる大小の地形が以前から見つかっていました。 また、最近ではマーズ・オディッセイ探査機による観測から、 極地方の土に、H2Oの氷が かなり含まれているらしいこともわかりました。
このように、地形のような大きなスケールで、過去の火星に豊富な水が存在した痕跡は、これまでも見つかって いたのですが、直接火星に降りて、小さなスケールでも水が存在する痕跡が見つかったのは今回の探査が始めてです。
火星での1日 : 火星世界における「平均太陽日」24時間39分35.244秒 を sol(ソル)といいます。 この「ソル」という単位は、 バイキング計画の頃から 使われています。 (資料:1 2)
関連資料
Opportunity Rover Finds Strong Evidence Meridiani Planum Was Wet
Mars Rover Scientists Wring Water Story from Rocks
OPPORTUNITY ROVER FINDS STRONG EVIDENCE MERIDIANI PLANUM WAS WET
Proof that water once was abundant on Mars provided by rover Opportunity, Cornell's Steven Squyres reports
Q&A: Rover's water discovery
Mars rocks once 'water drenched'
NASA: Liquid water once on Mars
Rover finds evidence landing site once wet, habitable
Meridiani Planum: "Drenched"
The Chemistry of Mars
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Credit: NASA/JPL/Cornell
パノラマ・カメラで撮影された225枚の画像を合成したオパチュニティ初の360度カラーパノラマ写真です。(2004年2月2日公開)このパノラマ写真の右のほう、土の上に、なんとも奇妙な物体が見えます。(右の写真)「うさぎの耳」のような物体の大きさは 4〜5cm程度。着陸地点から約4.5mの場所にありました。
「いったい、これは何か?」一般からの問い合わせもあり、探査チームは調査を始めました。正体をつきとめるため、 詳しい写真を撮ろうとしたとき、なんと、発見された位置から「うさぎの耳」が消えていたのです!
どこにいったのだろうと画像を探した結果、着陸した日に撮影された画像にも写っていました。ただ、その位置は発見位置から さらに1m向こうで、クレーターの斜面近くでした。
台座から降りるときに使用した北側の傾斜路の下にもそれらしき物体が見つかりました。(次の写真)
(矢印の先)
Credit: NASA/JPLパノラマ・カメラで撮影した画像からの スペクトルを調べたところ、 土や岩のスペクトルとは異なり、 エアバッグ素材のものとよく一致することがわかりました。 はっきりした正体は不明ですが、エアバッグ類の一部がはがれ落ち、北からの風で台座のほうに移動してきたものと見られます。 移動した跡も土についていませんから、とてもふわふわした物体であることがわかります。
(3.5MB)
Credit: NASA/JPL/Cornell
上記の360度カラーパノラマ写真を作成したときに使用された画像のうち、3枚(それぞれ約2分間隔)から その変化を追ったアニメーション画像。「うさぎの耳」の左耳が、そよ風でかすかに動いているのがわかります。1997年に火星に着陸した「マーズ・パスファインダー」のときも、 着陸地周囲に奇妙な物体が見つかり、やはりはっきりした正体はわかりませんでしたが、このときの物体は カプトンの粘着テープと見られています。
(資料)
火星上空を通過するなぞの物体
Credit: NASA/JPL/Cornell
スピリットが、明け方の空を撮像中に不思議な物体をとらえました。 上の画像は、パノラマ・カメラとナビゲーション・カメラによる画像を組み合わせたものですが、 中央に写っているすじがその物体です。15秒間に角度の4度移動していました。そのときの空で最も明るい物体だったことでしょう。流星にしてはゆっくりすぎますので、火星をまわる軌道にのっている昔の火星探査機だと考えられます。 南北方向に動いていることから、火星のほぼ両極上空をまわる 極軌道をもつ バイキング2号軌道周回機の可能性があります。 (資料)
火星周回軌道上にある古い火星探査機の軌道データ
(Central BodyがMars(火星)の行を見ます。その行が火星周回軌道です。inclination が赤道に対する軌道の傾きです)
同じく、スピリットが2004年3月11日の夜に、 パノラマ・カメラを用い、8秒露出でとらえたオリオン座の 三つ星とベテルギウス付近の画像が公開されています。 また、63ソル目、夜明け1時間前にとらえた 地球の画像もあります。地球は、わかりやすいようコントラストがすこし 強調されているそうです。
ロゼッタ探査機の打ち上げ
Credit: ESA/CNES/ARIANESPACE-Service Optique CSG, 2004
ヨーロッパ15カ国が加盟しているヨーロッパ宇宙機関は、 2004年2月27日16時36分、 、南米フランス領ギアナのクールー にあるギアナ宇宙センターから 彗星を調べる「ロゼッタ探査機」を アリアン5Gロケットで打ち上げる予定でしたが、 燃料タンクの断熱材の一部が脱落しているのが見つかりました。 (茶色の断熱材部分で、暗い点として見えているところが脱落箇所です)その部分の実際の大きさは 10cmx15cmです。冷たい液体水素をタンクに入れたときに、脱落部分に氷の固まりができ、打ち上げ時に離れた氷の固まりがロケットにぶつかる 危険があります。 その修理に数日かかり、実際の打ち上げは3月2日の16時17分44秒と なりました。 (資料: 1 2 3 4 )
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ロゼッタ探査機と太陽電池板
Credit: ESA
本体の大きさは2.8mx2.1mx2.0m、重量は3011kg(その内、燃料は1670kg、着陸機は100kg)
14mもの長さの太陽電池板(上の3枚目の写真)が2枚あり、その合計面積は64平方メートルになります。彗星に接近するだけでなく、世界で始めて彗星の周囲をまわるほか、100kgの着陸機を彗星本体(彗星の 核)の表面におろすという、野心的な探査計画です。
目標となる彗星は、1969年に発見された直径約4kmのチュリュオモフ・ゲラシメンコ彗星(同彗星の軌道図.太陽を約6.6年で1周)です。 直接、3トンもの探査機を、木星軌道近くまで飛ばすほど強力なロケットがないため、地球(3度接近)や火星(1度接近)に探査機を接近させ、惑星の重力にひっぱらせて軌道を変える方法が とられます。
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彗星着陸時の想像図
Credit: ESA
観測機器(着陸機のほか、 11の観測機器を積んでいます)
(彗星までの飛行順路. プレイボタンを押してください)彗星は太陽系ができたころからほとんど変化なく物質の状態が保存されている と見られており、今回の探査によって太陽系初期の状態 を解明する上で、貴重なデータが得られそうです。 「ロゼッタ」の名は、 ヒエログリフ解読の手がかりとなった ロゼッタ・ストーンからとられたものです。 太陽系誕生のなぞ解きをする計画であることからつけられた名前です。彗星到着後、本体から分離する彗星着陸機には 「ファイレ」の名がつけられました。 こちらも、 ロゼッタ・ストーンとともに、 ヒエログリフ解読の手がかりとなった オベリスクが見つかった場所、 ナイル川のなかにある島の名前から とられました。
打ち上げ後、探査機が地球に接近するのは2005年3月、火星に接近するのが2007年2月、地球に2度目の 接近をするのが2007年11月、3度目が2009年11月となります。 打ち上げから10年目の2014年5月、ようやく彗星に接近し、同年11月に着陸機をおろします。 (彗星までの飛行順路. プレイボタンを押してください)
途中、2度、小惑星帯(Asteroid Belt)を通過しますので、 打ち上げ後、ひとつ以上の小惑星を選んで調査が行われるでしょう。 チュリュオモフ・ゲラシメンコ彗星の探査活動は2015年12月まで の予定です。
小惑星への接近
正確に惑星間軌道に乗ったことにより、途中で通過する 小惑星帯(Asteroid Belt)の、 どの小惑星に接近し探査するかの選択が行われました。接近する小惑星は2つ。 まず、小惑星帯を最初に通過する際に接近するのが、直径4.6kmの シュテインスで、 2008年9月6日03時58分に800kmまで接近しました。接近時の相対速度は秒速約8.6kmです。
原因はまだわかりませんが、探査機の 望遠カメラが、 最接近9分前に作動停止となってしまい、「ベスト・ショット」を得ることができませんでした。 数時間後には回復したということです。幸い、広視野カメラは順調に作動していました。
今回の接近で測定されたところ、「シュテインス」の大きさは短いさしわたしで4.0km、長いさしわたしで5.9km。太陽光の35%を反射しているということです。
- ロゼッタ探査機が観測した「シュテインス」の明るさの変化
- (これは2006年3月に行われた観測で、今回の接近時ではありません.
- 明るさの変化から、約6時間で自転していることがわかります)
- 「シュテインス」接近時の画像(ダイヤモンドのような形!)
2度目に小惑星帯を通過する際に接近するのが、直径約100kmの ルテティアで、 2010年7月10日接近予定。接近距離は約3000km。 接近時の相対速度は秒速約15kmです。 (資料:1 2 3 4 5 6 7 )
打ち上げはもともと、2003年1月に予定され、探査対象も ウィルタネン彗星でしたが、 2002年12月の新型ロケットによる打ち上げ失敗の 影響で延期されていました。その結果、 ウィルタネン彗星に到達することが困難になり、 チュリュオモフ・ゲラシメンコ彗星に変更されました。今回の彗星の名前の読み方は、ヨーロッパ宇宙機関の 音声解説のあるページ を参考に、チュリュオモフ・ゲラシメンコ彗星(解説によってはチュリュオモフ・ジェラシメンコ彗星)としました。
関連資料Rosetta fact sheet
Rosetta fact sheet
Rosetta at a glance
Rosetta Mission
Q&A: Rosetta comet chaser
Weltraummission Rosetta
Welcome to the Rosetta Lander Gallery67P/Churyumov-Gerasimenko
67P/Churyumov-Gerasimenko
Comet 67P/Churyumov-Gerasimenko
ESO's Telescope Takes Picture of ESA's Rosetta's Target, Comet 67P/Churyumov-Gerasimenkoロゼッタ・ストーン
ロゼッタ・ストーン ロゼッタ・ストーンの写真
エジプトの文字に関する話
Champollion's Notes
Philae, Egypt
ファイレ島で発見されたオベリスクについて
Photo Credit: Thomas Hugentobler of Bolligen, Switzerland口径30cm望遠鏡がとらえた2005年2月29日06時38分〜53分のロゼッタ探査機です。 星座の星々を背景に移動しているのがわかります。このときの地球からの距離はおよそ144万km。
撮影者: Thomas Hugentobler
撮影時刻: 2005年2月28日 21:38 - 21:53 UT (2月29日 06:38 - 06:53 JST)
撮影地: Bolligen, Switzerland, 北緯 46度59分11秒, 東経 7度30分7秒
望遠鏡: Meade SCT 12" (30cm) at F/2.7
CCDカメラ: SBIG ST-7 4 exposures of 180 seconds
撮影範囲: 22 分(角度)x 17 分(角度), ほぼ上が北 (右に17度傾斜)
画面中心の位置: RA (2000) 11h 06m 48s, DEC +2d 15' 31" (赤道座標)
ロゼッタ探査機は、 2005年3月5日07時09分14秒、地球表面(メキシコ西方の太平洋海上)から1954.74kmの高さを、 秒速10.7kmという猛スピードで通過し、地球の重力に よってコース変更を行いました。
2005年3月5日 ロゼッタ探査機の地球接近のアニメーション
太陽方向と逆の方向から地球に接近する探査機は、 ろくぶんぎ座、そして しし座を背景に近づいてきます。 最接近時直前、アフリカ、ヨーロッパで観測しやすいでしょう。 (オランダから見た星座間の位置)8〜9等級に達すると見られ、大きめな双眼鏡や家庭用天体望遠鏡の対象となります。 ロゼッタ探査機接近時のアマチュア向け写真コンテストも行われます。
最接近時、日本では朝を迎えており、探査機も地平線下ですが、3月4日夜から3月5日明け方にかけては、暗い空のもと、大きめな望遠鏡で 移動していくかすかな光点をとらえることができるかもしれません。明け方、下弦の半月に近い月ものぼってきます。
- 各地の月の出没時刻 / ロセッタ探査機の局地予報の計算
Photo Credit: ESA2005年3月5日07時06分(最接近3分前)に探査機から撮影された、太平洋に昇る月
Photo Credit: ESA2005年3月5日21時47分、地球から遠ざかるロゼッタ探査機が撮影した地球。南米大陸が写っています。
火星に接近するロゼッタ探査機
Credit: NASA/JPL2007年2月25日10時54分12秒、ロゼッタ探査機は、 火星の北半球(北緯43.5度・東経298.2度. 火星図のCAとかかれた地点 )上空約250kmを 秒速10kmほどで通過します。 火星や その2つの衛星の観測も行われます。 (他のアニメーション / 最新情報はこちら / 資料: 1 2)
- 火星接近時の画像
- 火星の約1000km上空から撮影された画像(探査機の太陽電池板の一部も写っています)
- 衛星フォボスの画像と火星の立体画像
- (立体画像は 赤青セロハンのメガネで見てください)
2007年 11月14日05時57分23秒、ロゼッタ探査機は、 地球の南半球(南緯63度46分、西経74度35分)、 南米と南極の間付近上空5301kmの ところを、秒速約12.5kmで通過する予定です。今回、地球の重力で機体を引っぱらせたロゼッタ探査機は、 軌道の向きを約7.5度変え、スピードも約2.8km増すことになります。
地球接近の頃には、ロゼッタ探査機から地球大気、磁気圏の観測、地球の撮像、月の スペクトル観測など が行われます。地球の上層大気で起こっている現象、 流星を、宇宙空間から観測できるかもしれません。 (資料: 1 2)
上記の予定通り、 地球近傍を通過しました。
- 接近時に撮影された地球(南極など)と月
- 最接近2時間ほど前に撮影された地球
- (インド洋上空8万kmほどから撮影された夜の地球には、 日本も右上端に写っています)
- 航行カメラによる地球接近時画像
- 資料
- ESA's comet chaser to fly by Earth
- Rosetta Earth Swing-By 1
- First Earth Swing-by
- Rosetta performs ESA's closest-ever Earth fly-by
- Rosetta's view of Earth
- Article Images: Amateur watchers invited to 'Rosetta Up Close' photo contest
)
直径が地球の10倍くらいある巨大黒点群が太陽に出現!
(きのこステーションから2003年10月23日撮影
科学館の天文教室で製作する小型望遠鏡でも十分観察できました。(10月23日撮影)
10月18日頃から太陽のふちから現れたこの黒点群は月末頃まで見えていました。
太陽の裏側をまわって、11月15日頃には再び姿を見せています。
太陽の裏側を見る!(Earthsideではないほうが裏側。詳しくは こちら)
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別の大きな黒点群がふちから出てきています。きのこステーションと、小型望遠鏡で10月24日、26日撮影。
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さらなる巨大黒点群が現れています。きのこステーションによる画像(左2つ)と、小型望遠鏡、双眼鏡による投影像(右2つ)。
いずれも10月29日撮影。
注意:安全な太陽の観察のしかた
今回の黒点群の画像 AstroArtsページ / 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 -- SpaceWeather.com
ほかのサイトで見られる最新太陽像
太陽黒点撮影用ピンホールカメラ
映像が記録されたなかでは、最大の太陽黒点群が1947年4月に現れました。 (資料: 1 2)
およそ11年ほどの周期で増えたり減ったりしている 太陽黒点数ですが、 最近では1996年に最も黒点数が少なくなり、2000年に最も多くなりました。 (資料) 多少の増減をともないながら、2003年現在は2006年頃と予測される黒点極小期に 向かって、黒点数が減っていく傾向にあります。 (資料:Sun Facts/ Sunspot Cycle Predictions/ Sunspot Record 1874-/ SpaceWeather.com)2003年10月後半に入ってから、黒点数が急増してきました。 さしわたしが地球の大きさの10倍くらいあるような巨大黒点群 が次々に現れたためです。
とくに、活動領域486と名づけられた 黒点群は、地球のおよそ15倍のサイズという、過去13年で最大の大きさとなりました。 (資料)
この活動領域486は、複雑な磁場構造となり、その蓄積されたエネルギーが フレアとして放たれました。次の画像は、2003年10月28日20時頃 (世界時11時頃)に活動領域486で発生したフレアを、宇宙空間から太陽を観測しているSOHO から紫外線で観測したものです。
QuickTime動画(2.6MB)/フレア部の拡大MPEG動画(0.25MB)
Credit: SOHO/EIT (ESA and NASA)人工衛星からエックス線で計測した 結果、このフレアは、 1976年以来それまでに観測されたなかでは、3番目に強力なフレアであったということです。
さらに、 このフレアがひきがねとなって、 コロナ物質の大量放出(CMEといいます)が起こりました。ちょうど活動領域486が太陽中央付近に あったため、CMEによって放出された物質は、地球方向に 秒速2145kmでふきだしてきました。このスピードも記録的です。 次の2つの画像(いずれもMPEG動画)も SOHOがとらえた、このときの太陽です。CMEによる放出物質が、 太陽を中心に広がっていくように見えます。まるで、太陽からタバコの煙を吹きかけられているかんじです。 やがて、大量の陽子が検出器にあたり、砂をまきちらしたようなノイズだらけの画面になります。
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Credit: SOHO/LASCO (ESA and NASA) 右画像は17MB
このCMEによって放出された物質は約19時間後、10月29日15時頃に地球周辺に達しました。 地球の極地上空に流れ込んだ高速電子が、上層大気の原子とぶつかって発光させたもの、オーロラが ヨーロッパ
CMEに伴い、G5という最大級の
磁気嵐も発生しました。スコットランド北部の
ラーウィック地磁気観測所では、29日15時30分頃、25分間で、
コンパスの磁針の向きが5.1度変わったという報告が
ありました。
2003年11月5日の巨大フレア
その後も活動領域486では大規模なフレアが起こり、とくに11月5日04時29分から観測されはじめたフレア
(上の写真)は、
44分にはアメリカの気象衛星GOES(ゴウズ)の
センサーで計れないほどのエックス線の強さになっていました。
推定では、
エックス線クラスがX28という、記録された
フレアで最大のものと見られています。正確に計測できなかったため、もっと大きなフレアだった可能性もあります。
このフレアにより、地球の太陽側の短波通信が、数時間にわたりできなくなる
R5というレベルの通信障害も発生していました。
活動領域486はこのとき太陽の縁近くにあったため、今回のフレアに伴うCMEによって放出された物質は、地球方向には飛んできませんでした。
フレアによって急激に加速され、太陽から放出された電子ビームが、惑星間空間を突き進むうちに、
太陽風による惑星間
プラズマと衝突し、プラズマをゆさぶります。
2度の巨大フレアにともなう、こうしたプラズマ振動で発生した電波が、
いずれも、フレア発生から69分後、土星に向かいつつある
カッシーニ探査機に達し観測されました。太陽から離れるほどプラズマの密度が減っていくので、プラズマ振動の周波数は
急激に減っていきます。
耳で聞くことができる周波数ではありませんが、耳に聞こえる周波数に落とし、4時間を15秒に短縮した音声ファイルを聞くことができます。
グラフをクリックしてみましょう。
フレアが起こった場所からは、きわめて高速な陽子を主とする 放射線が大量に発生し、フレアがピークに達して 30分ほどで、地球に届きます。その一部は磁力線に沿って高緯度上空にやってきます。 今回の巨大フレアでは、国際宇宙ステーションでも、エネルギーの強い放射線を警戒して、 放射線防御効果の高いズヴェズダー・モジュールに一時避難することもありました。 (資料)
また、日本の人工衛星にも影響がでたもようです。(資料: 1 2)
今回のような記録的なフレアの影響は火星探査機にも影響を与えました。
火星に向かう途中、ヨーロッパの「マーズ・エクスプレス」の
スタートラッカー(星をたよりに
探査機の向きを測定する装置)が2つとも15時間にわたって使えなくなる状態になりました。(その後は正常にもどりました)
また、同じく火星に向かっていたアメリカの「スピリット」のスタートラッカーにも影響がでました。
フレアがひきがねとなって、 コロナ物質の大量放出(CMEといいます)が起こり、大量の陽子がスタートラッカーのセンサーにあたり、
そのノイズが星として解釈されてしまったため、本物の星の像と区別がつかず、しばらく使用できなくなりました。
コンピューターメモリーへの影響も心配されため、「スピリット」と
「オパチュニティ」のプログラムの再起動も行われました。
すでに火星の人工衛星となっている「マーズ・オデッセイ」でも、 放射線を測定する 装置が動かなくなるという障害が 発生しました。 (資料: 1 2 3 )
Credit: Francis Reddy
最近の、
太陽黒点数の増減グラフに、
Xクラスの
フレアの発生時を記入したものです。
極大を過ぎてもなお、Xクラスのフレアが多く発生しているのがわかります。
長期の太陽黒点周期について調べた研究者によると、大規模なXクラスフレアは極大を過ぎてから起こる傾向があるということです。
今回は2週間にXクラスのフレアが11回もあり、異常な印象を受けますが、エックス線で太陽を観測し始めて、まだ35年くらい
しかたっていません。もっと長期間のデータがないと、異常なできごとなのかどうかの判断はむずかしいようです。
極大のあとに、小規模な極大があり、まるで「ふたこぶらくだ」のようです。
ときどき、こうした2重極大が
起こっています。(資料:
1
2)
太陽活動のページ
フレアでの様々な現象
太陽地球環境情報サービス
太陽・地磁気活動及び電波擾乱現象の解説
Mainichi INTERACTIVE 科学環境ニュース
Mainichi INTERACTIVE 科学環境ニュース
地球磁気圏に穴があく
オーロラ情報
Space Weather Advisories
A Primer on Space Weather
Wildfires On The Sun: Giant Solar Eruption Predicted To Cause Major Geomagnetic Storm
Enormous X-ray solar flare seen by SOHO
Joint USAF/NOAA Report of Solar and Geophysical Activity 29 Oct 2003
Peering into the heart of a storm
2003年10月末から11月初めの大規模フレアに関するリンク集
(かわべ天文公園)
★ 2003年11月5日のフレアの規模について
2003年11月5日のフレアについては、人工衛星に搭載された観測機器の測定限界を 超えてしまい、正確な規模を測定できなかったわけですが、新たな方法で規模を推定したところX45という 信じられない規模であったことがわかりました。 (フレアの規模)
ニュージーランド、オタゴ大学の研究者らは、 超長波という 電波を使って、太平洋上空の 電離層の状態を調べています。
フレアで発生した エックス線によって 電離層の電離がうながされ、 電離層の高度が下がります。 その「下がりぐあい」から2003年11月5日のフレアの規模が求められたのです。 フレア当時、地球大気にやってきたエックス線は、 太陽5000個分に等しかったということです。宇宙からの エックス線は、 大気に吸収されて地上にまではとどきません。 (資料: 1 2 3 4)

太陽から放出される物質から地球を守ってくれる地球磁気圏


磁力線のつなぎかえによって「磁力の盾」が破られる。解説動画MPEG 1.7MB
地球は大きな磁石になっており、その磁力線によって
地球がつつまれています。私たちは、この地球磁気圏や、大気によって、
宇宙放射線から守られているわけです。
太陽のCMEによって放出された何十億トンものコロナ物質(陽子と電子が主成分)が地球に
押し寄せてきても地球磁気圏が盾(たて)になってくれます。この盾がなければ、地球をまわる人工衛星が故障するかもしれません。
ところが、地球磁気圏に「穴」があくことがある、ということがわかってきました。
太陽風が持っている磁場の向きと、 太陽風とぶつかる地球磁気圏の持つ磁場の向きが逆になっていると、隣り合う(向きが正反対の)磁力線が つなぎかわるという現象 が起こり、地球磁気圏に穴があくようになることを、 1961年にイギリスの研究者が 予想しました。その穴からは太陽風の粒子が吹き込んでくるというのです。嵐にあっている家の窓が破れたようなかんじです。
この現象は、 1979年、ドイツの研究者が 「穴」を通過した人工衛星の観測データから検出されました。しかし、この「穴」が一時的なものなのか、安定なものなのか はわかりませんでした。
さらに、最近の人工衛星(NASAのイメージ衛星と ヨーロッパ宇宙機関の 4つのクラスター衛星) による観測により、あたらしい事実がわかりました。
CMEで空いた「穴」が発達し、地球上空約6万kmで地球の2倍くらいのサイズになり、地球に 近くなるほど小さくなっていき、上層大気付近ではカリフォルニア州くらいのサイズになることがあるということです。 しかも何時間にもわたって持続することがあるというのです。 2003年11月20日にも、まさにそのようなことが起こったらしく、「穴」から流れ込んだ太陽風粒子によって、普段オーロラなど見えない 地域からもオーロラが見えるほどでした。ハワイを除くアメリカ合衆国全土から 目撃されたそうです。
地球磁気圏に「穴」があいても大気があるので、地上で生活している私たちへの直接の影響はありません。
中国初の有人宇宙船「神舟5号」
(しんしゅう。中国語読み「シェンチョウ」)が、2003年10月15日日本時間10時、
中国北西部甘粛省の
酒泉衛星発射センター
から「
長征2号Fロケット」で
打ち上げられました。
宇宙飛行士1名
(楊利偉(ヤン・リー・ウェイ)中佐(38))
をのせた「神舟5号」は、
21時間23分の飛行中、
地球を14周したのち、16日7時4分頃、再突入モジュールが大気圏に再突入し、7時23分、
内モンゴルに着地しました。
目標地点から4.8kmしかはずれていなかったということです。
再突入前に切り離された軌道モジュールは、無人のまま、軌道上に数ヶ月間とどまるもようです。
中国の有人宇宙船「神舟」は、
ロシアの「ソユーズ」を基に、中国独自に大幅な改良を施したものと
見られています。
関連ページ
中国情報局
人民日報
Shenzhou Gallery
China in Space
China's Man-in-Space Project
Dragon Space
Chinese Space Activities
Encyclopedia Astronautica
Jiuquan Space Facility
Chinese Long March Family of rockets
Go Taikonauts!
国家航天局
中国宇宙開発
2005年10月12日10時00分、 甘粛省、酒泉衛星発射センターから 長征2Fロケットにより、 空軍パイロット出身の聶海勝氏(41)と費俊竜氏(40)の2人を 乗せた「神舟6号」が打ち上げられました。
中国による2度目の有人宇宙飛行です。
10月17日04時44分、北京の飛行管制センターから、軌道モジュール切り離しの指令が送信されました。
再突入前に切り離された軌道モジュールは、無人のまま、軌道上に数ヶ月間とどまり、さらなるテストや実験が行われます。
推進モジュールと再突入カプセルは連結したままの形で大西洋上を通過し、アフリカ西海岸上空で、進行方向に向かってロケットに点火し、地球周回軌道から離れました。 大気圏再突入前に推進モジュールも切り離され、再突入カプセルだけになって地上に帰還します。
「神舟6号」は、 地球を75周以上、115時間32分(あと4時間半プラスで丸5日間)の飛行後、10月17日05時33分に、 内モンゴル自治区の四子王旗(ドルベット・ホショー)付近に着陸しました。着陸予定地点から1.6kmも離れていない 場所で、「神舟5号」の着陸地点からも6kmほどしか離れていませんでした。
着陸から10分以内には、救援ヘリコプターのパイロットが宇宙船の信号灯を見つけました。その30分後には
地上チームが駆けつけ、着陸から1時間ほどで、両宇宙飛行士がカプセルのハッチを開けて姿を現しました。2人とも健康状態は良好とのこと。
(費俊竜氏が先に、続いて聶海勝氏が現れました)
2008年9月25日22時10分4.988秒、
甘粛省、
酒泉衛星発射センターから、
長征
2Fロケットにより、
そろって1966年生まれの空軍パイロットである
3名、
ザイ志剛氏(ザイ(あるいはテキ)は「羽」の下に「隹」)
劉伯明氏、
景海鵬氏
を乗せた「神舟
7号」(しんしゅう。中国語読み「シェンチョウ」)
が打ち上げられました。
中国の有人宇宙船では初めての船外活動(宇宙遊泳)が、9月27日17時40分過ぎに行われました。
重量約120kg、一着あたり3000万元(約4億2000万円)かけて作られた
中国製の船外活動用宇宙服を着用した
ザイ志剛船長は17時39分すぎに、軌道モジュールの
ハッチを開けましたが、いったん閉じ、再び40分すぎに開け、43分53秒頃に船外に出ました。
ザイ船長は約20分にわたって船外活動を行い、軌道モジュールの外壁に取り付けられた実験材料を予定通りに回収した後、船内に戻りました。
その後、「神舟7号」からは、1辺約40cmの立方体形、重量40kgの小型衛星が放出されています。この衛星にはCCDカメラが
積まれており、「神舟7号」の撮影を行います。
(資料:1
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9
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船外活動の写真集)
5日分の食糧が積み込まれ。1人当たりの毎日の食糧は1.2kg。食事は交代で取ります。
かなり
本格的なメニューも
含まれているようです。
これまでの中国の有人宇宙船では、宇宙飛行士はオムツをしていましたが、飛行時間も長くなる
神舟7号には、独特の設計のトイレが
備えられています。
(資料:
1
2
3
4)
再突入前に軌道モジュールが切り離されます。軌道モジュールはそのまましばらく軌道上にとどまります。
(遠ざかっていた上記小型衛星も再び接近し、軌道モジュールの近くを飛行します)
Launch of Shenzhou-7 manned spacecraft
(打ち上げ写真集/
(関連写真集)
神舟7号宇宙飛行士、打上げセンターに到着
3人乗り宇宙船「神舟7」、ロケットの据えつけ完了
「神舟7号」、発射区内に移動
「神舟7号」、打ち上げのカウントダウンへ
「神舟7号」、打ち上げ待機
有人宇宙船「神舟7号」、打ち上げ成功
「神州7号」予定の軌道に乗る
胡錦涛国家主席、「神舟7号」の打ち上げ成功を祝福
有人宇宙船発射場に酒泉を選んだ理由
これは、中国による3度目の有人宇宙飛行です。
神舟7号の乗組員は宇宙飛行中、
宇宙酔いを防ぐため、
「太空養心丸」という
漢方薬を服用するそうです。
3日間の予定された飛行を終え、9月28日18時00分に逆推進ロケットに点火、18時37分40秒、
内モンゴル自治区
の着陸場に順調に帰還しました。
(関連ページ)
ほかの資料
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