2012年に火星に着陸するNASAの探査機
2012年に火星に着陸する火星探査機「キュリオシティ」
Credit: NASA/JPL-Caltech75cmの大きさの岩まで乗り越えることができ、1日平均100〜300m、合計およそ20kmもの移動距離が計画されています。 火星で生命が存在した(する)可能性をさぐる、さまざまな調査・分析を行います。 (資料: 1 2 3)
3世代がせいぞろい、NASAの火星ローバーの模型
Credit: NASA/JPL-Caltech中央が1997年に火星に着陸したソジャーナー(11.5kg)
左が2004年に火星に着陸した スピリットとオパチュニティ (174kg)
右が2012年に火星に着陸予定の キュリオシティ (900kg)
NASAの火星探査機大きさ比較
Credit: NASA/JPL-CaltechMars Science Laboratory が「キュリオシティ」
Mars Exploration Rovers がスピリットとオパチュニティ(2つは同じ設計)
Sojourner Rover がソジャーナー
Phoenix Mars Lander がフェニックス探査機です。1976年に火星に着陸したバイキング着陸機 (着陸時約600kg. 幅約2.8m)
アメリカの新しい火星探査機 (2011年秋に打ち上げ予定)の 名称が 募集され、 65559件もの応募の中から、6年生(12歳)の クララ・マーさんが 提案した 「キュリオシティ」 (好奇心)に決まりました。 (関連ページ:1 2 3 4)
- 火星探査機最新ニュースなど
- Mars Science Laboratory(Wikipedia)
当初は2009年秋の打ち上げ予定でしたが、十分なテストを行う期間を確保するため、 次回の打ち上げの機会(地球と火星の軌道上の配置の関係で約2年毎)まで延期になりました。 (資料)
火星の大気は希薄なため、 パラシュートだけでは降下スピードを十分抑えられません。さらに別な手段が必要になります。 エアバッグもそのひとつですが、今回は機体が重いため別の手段が必要でした。
約900kgという探査機を火星に安全に降ろすため、パラシュート降下のあと、 向きが変えられる4つのエンジンをもつ スカイクレーンという 手段が使われます。(参考:火星降下時のCGアニメーション)
降下スピードをゆるめ、また横風の影響を打ち消すようにして降下していき、ほぼ静止した段階で、 スカイクレーンからケーブルで探査機を降ろします。探査機のセンサーが着地を確認すると、ケーブルがはずれ、 スカイクレーンは離れた場所へ飛んでいき落下します。 (参考資料: 1 2)
- 火星リンク集
宇宙ステーション補給機の打ち上げ
宇宙ステーション補給機(H-II Transfer Vehicle: HTV)の 打ち上げ (写真/ビデオ)
宇宙ステーション補給機(長さ約10m、直径4.4m、貨物なしの重量約10.5t)
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国際宇宙ステーション(ISS)に接続するHTV
写真・図の提供:宇宙航空研究開発機構(JAXA)種子島宇宙センターから H-IIBロケットによって 9月11日02時01分46秒に打ち上げられた 宇宙ステーション補給機(H-II Transfer Vehicle: HTV)は、 今回、1週間ほどかけて、 ISSに接近、9月18日07時26分、 ISSのロボットアームを使ってISSに結合しました。
ISSに接近するHTV
ISSのロボットアームでとらえられたHTV
Credit: NASA地上の口径25cm望遠鏡がとらえたドッキング前のHTVとISS
ヨーロッパでは、単独飛行中のHTVが、0等〜1等の安定した明るさで(短時間ではさらに明るく)観測されたということです。 補給物資をISSに補給した後は、使用後の衣類・実験機器など不要品を積み込み、ISSから分離し大気圏へ再突入します。 (2009年11月上旬予定)
10月31日0時02分、ISSのロボットアームでISSから取り外され、HTVは、 ISSでの42日と16時間35分にわたる接続状態を終えました。その後、 ISSの下12mに運ばれたHTVは、太平洋上空を通過中の10月31日02時32分、 ISSのロボットアームから放出されました。11月2日06時26分頃、ニュージーランド上空において高度120kmに達したHTVは、大気圏に突入し、その後分解しました。 そのほとんどが大気との 空力加熱で高温となり燃焼しますが、 燃え残った一部は南太平洋上に着水したもよう。 着水推定時刻は06時38分頃〜58分頃です。 (資料:1 2)
H-IIBロケットとH-IIAロケットとの比較など
HTV/H-IIB打ち上げ紹介ビデオ
HTVやH-IIBロケット:よくある質問と答え
HTVのしくみ
HTV-1 搭載品
HTV-1 ミッションプレスキット
木星への天体衝突の痕跡
2009年7月19日 衝突痕発見当時の木星
Credit: Anthony Wesley (http://jupiter.samba.org/)
この画像では、上のほうが南半球です。南極に近いところに、黒い斑点が見えます。
Credit: Anthony Wesley (http://jupiter.samba.org/)
発見者であるオーストラリアのアマチュア天文家、アンソニー・ウェズリーさん
オーストラリアのアマチュア天文家、アンソニー・ウェズリーさん(上の写真. 44歳の コンピュータープログラマー)は、2009年7月19日の夜、 ニューサウスウェールズ州の ムランベイトマン(Murrumbateman)郊外にある私設観測所で、口径14.5"(約37センチ)のニュートン式反射望遠鏡(上の写真)で 木星を観測中、 木星の南極近くに、黒い班点を発見しました。ウェズリーさんは、木星の大気で起こっている通常の現象だろうと思いましたが、 あまりに黒いので、木星の手前を衛星が横切っているのか、あるいは、衛星の影 が木星上に映っているのかもしれないとも思いましたが、 南緯60度付近の場所であり、こんな大きな影があるはずがありませんでした。 雲の高さで起こっている現象のようでした。 念のために調べたところ、2日前に撮影した同じ場所にはこんなものはありませ んでした。 (つまり7月17〜19日の間に発生したことになります)
なにかが木星に衝突した痕だろうか? だとしたら、早く他の観測者に 知らせなければならない!
ウェズリーさんはその夜、黒い班点の撮像を続けていましたが、ついに意を決し て家に戻り、撮影した画像を添えて電子メールを発信したのでした。発見の経緯から、今回の衝突は、 「ウェズリー衝突」(Wesley impact)といわれるようになりました。 (資料:1 2 3 4)
めったに起こらない天体現象の知らせに、 スペースシャトルによるメンテナンス後、 新しい観測装置の調整中であった ハッブル・スペース・テレスコープが急遽木星に向けられ、 さっそく新しい広域カメラが 威力を発揮しました。
ハッブル・スペース・テレスコープによる2009年7月24日04時の木星
Credit: NASA, ESA, and H. Hammel (Space Science Institute, Boulder, Colo.), and the Jupiter Impact Team衝突痕が、木星大気の流れで形がかわっているようすがよく示されています。 (資料)
ハッブルによる 今回の可視光観測のほか、 ハワイ、マウナケア山頂にある 天体望遠鏡群のひとつであるNASAの 赤外観測望遠鏡による 7月20日の観測や、 同じくマウナケア山頂の、 ジェミニノース望遠鏡による 7月22日の赤外観測画像 などにより、 黒い斑点の構造を知ることができるかもしれません。
この「地球サイズ」の黒い斑点は、数100mサイズの彗星か小惑星の衝突による痕跡にほぼ間違いないと見られており、 1908年6月30日にシベリア上空で起こった大爆発の 数千倍ものエネルギーが衝突時に放たれたと見積もられています。これはおよそ1万メガトンというエネルギーであり、 冷戦期に 存在した全核兵器の破壊力の規模に匹敵します。 (資料:1 2)
今回の衝突痕 〜 観測に適した日時地球サイズもある黒い衝突痕ですが、 数週間にわたり、大気の流れによってしだいに形状も変化し、 薄れていくことでしょう。
口径15センチ程度の望遠鏡でも、しばらくは見えるかもしれません。大気の乱れや目の慣れも あるので、しばらく木星を見続けてみましょう。木星面の模様がよく見えない場合でも、瞬間的によく見えることがあります。
望遠鏡を覗いても見えない場合でも、撮影を行うと、画像処理により、衝突痕をとらえることができるかもしれません。
南緯60度付近にある黒い衝突痕が、 中央子午線上に来る 時刻は、およそ以下の とおりです。
括弧内は東京・横浜付近から見た木星の仰角(地平高度)
8月 3日 02時25分(34度) 8月 3日 22時16分(30度) 8月 5日 23時54分(39度) 8月 8日 01時32分(37度) 8月 8日 21時23分(25度) 8月10日 03時10分(24度) 8月10日 23時01分(37度) 8月13日 00時39分(39度) 8月15日 02時17分(28度) 8月15日 22時08分(35度) 8月17日 23時46分(39度) 8月20日 01時24分(32度) 8月20日 21時15分(31度) 8月22日 22時53分(39度) 8月25日 00時31分(35度) 8月25日 20時22分(27度) 8月27日 02時09分(21度) 8月27日 22時00分(38度) 8月29日 23時38分(37度) 8月30日 19時30分(22度)(参考: 1 2 3 4)
衝突からおよそ1ヶ月間の変化
15年前の1994年7月にも、木星に天体が衝突!
シューメーカー・レヴィー第9彗星の 木星衝突
1994年7月22日公開画像
ハッブル・スペース・テレスコープによる「シューメーカー・レヴィー第9彗星」による木星の衝突痕
Credit: Hubble Space Telescope Comet Team and NASA (資料)
木星に向かうシューメーカー・レヴィー第9彗星
Credit: H.A. Weaver, T.E. Smith (Space Telescope Science Institute) and J.T. Trauger, R.W. Evans (Jet Propulsion Laboratory), and NASA分裂したシューメーカー・レヴィー第9彗星の破片が次々に木星に衝突していきました。 上は、木星と同彗星の別々の写真を組み合わせた合成写真です。 木星上の黒い●は、衛星イオ の影です。影の右にイオ本体が写っています。 (資料)
1993年3月24日 、 ユージン・シューメーカーさん、 キャロライン・シューメーカーさん ご夫妻、そして デイヴィッド・レヴィーさんらよって、 パロマー天文台の 口径0.46mシュミット望遠鏡による写真観測から発見されたのが、 シューメーカー・レヴィー第9彗星でした。発見当時から、この彗星は、 細長い形をしているという、たいへん奇妙なものでした。
2日後、 アリゾナ大学、月惑星研究所の ジム・スコッティさんは、CCD撮影を行い、この彗星が、いくつもの部分に分かれて並んで いることを確認したのです。 (資料:1 2 3 )発見直後のシューメーカー・レヴィー第9彗星(1993年3月28日)
発見直後のシューメーカー・レヴィー第9彗星(1993年3月30日)
観測数が増えていくにつれて、その軌道も正確に求まっていきました。1930年に木星の近くを通過したことで、 木星の重力で軌道を変えられ、 木星の周囲をまわるようになった彗星が、 シューメーカー・レヴィー第9彗星であると考えられています。 (資料:1 2)
1992年7月8日(日本時間.以下同じ)には、 木星にあまりに接近しすぎ(木星中心か ら、木星半径の約1.3倍の距離。木星の雲上約2万km)、 木星の潮汐力(ちょうせきりょく)によって、 バラバラになっ たと見られています。 (資料: 1 2 3 4)
バラバラになった破片群は、いったん、木星から遠ざかったのち、 極端に 細長い楕円軌道(周期約2年)を 描いて 、再び木星に接近していき、 1994年7月17〜22日(日本時間)にかけて、(20個以上の破片が)次 々に木星大気に衝突して いきました。 ( 分裂から発見、衝突までの図(説明用の図なので、縮尺・形状は実際とは全く異なります))
各破片が木星に衝突したときの、木星に向いた地球の半球面
各破片が木星に衝突したときの、好条件の観測地
もっとも大きかった破片(それでもせいぜい直径数km)は7月18日に衝突し たが、そのエネルギーだけでも 600万メガトン(冷戦期に 存在した全核兵器破壊力の600倍! 資料: 1 2 3 )木星大気中の残存物は衝突から2年たっても地球からの赤外観測で検出されてい ました。 (資料)
すべての破片の衝突によるエネルギーは、およそ1億メガトン (冷戦期に 存在した全核兵器破壊力の1万倍。 資料)に達して いました。
もし、地球に対してこのような衝突が起きたらたいへんです。 地球に衝突する可能性 のある天体捜索も行われています。 (関連ページ)
シューメーカー・レヴィー第9彗星 関連ページ
Comet pictures
A String Of Pearls
Impact on Jupiter
Comet Shoemaker-Levy 9 Impact
Galileo Comet SL9 Observations
Galileo's Observations
The Brilliant Death of Comet SL9 (JPL - December 1994)
シューメーカー−レビー第9彗星
Comet Shoemaker-Levy 9
Comet Shoemaker-Levy 9
Comet Shoemaker-Levy Collision with Jupiter
Comet Shoemaker-Levy 9 Collision with Jupiter
Comet Shoemaker-Levy 9
Comet Shoemaker-Levy 9 FAQ
Frequently Asked Questions about the Collision of Comet Shoemaker-Levy 9 with Jupiter: Post-Impact Questions and Answers: Last Updated on February 2, 1996
Comet P/Shoemaker-Levy's Collision with Jupiter: Covering HST's Planned Observations from Your Planetarium
Comet Shoemaker-Levy 9 Collision with Jupiter
Comet Shoemaker Levy colliding with Jupiter
Comet Shoemaker Levy Impacts
Jupiter closeup showing the impacts
Jupiter - Close-up
Hubble Observations Shed New Light on Jupiter Collision (NASA - September 29, 1994)
ESO Messenger Article (September 1994)
Summary of Comet Day Poster Session (Mark Boslough - October 1994)
Abstracts from IAU Colloquium 156 (May 1995)
The great comet collision
Motion of Comet D/Shoemaker-Levy 9 before the Breakup
Comet Shoemaker-Levy 9: One More Surprise Is Possible (Versions of the Orbit History with Test Criteria)
UPDATE ON SL-9/JUPITER COLLISION (December 15, 1994)
Comet Shoemaker-Levy 9 and Jupiter: The Collision of the Century
The impact of comet D/Shoemaker-Levy 9 with Jupiter
Comet P/Shoemaker-Levy's Collision with Jupiter: Covering HST's Planned Observations from Your Planetarium
1997年7月18日に亡くなったシューメーカーさん/ シューメーカーさんの遺灰が月へ
約300年前にも木星に天体衝突が!
金星に向う日本の探査機
金星をまわる軌道に入るため、逆噴射をするPLANET-Cの想像図
提供:JAXA
仮組立て中のPLANET-C(2008年12月1日撮影)
1040X1450X1400ミリの直方体の形をしています。
燃料を含めた、打ち上げ時の重さは約500kg(観測装置の総重量は35kg程度)日本の金星探査機PLANET-C は、2010年5月に打ち上げられ、同年12月に金星をまわる軌道 に入る予定です。
2年以上にわたり、 5つの観測装置などを用い、 金星大気の構造・動きを調べ、金星の暴風である スーパーローテーション のなぞに せまります。 金星に雷や活動中の火山があるのかどうかもわかるかもしれません。 お隣の惑星をよく調べると、地球への理解もいっそう深まるでしょう! (資料:1 2 3 )
金星探査機「PLANET-C」の名称が「あかつき」と決まりました「あかつき」に搭載するメッセージを募集(2010年1月10日(必着))
「あかつき」といっしょに打ち上げられる 小型ソーラー電力セイル実証機「イカロス」
あなたのお名前とメッセージをDVDに記録し「イカロス」に搭載
キャンペーン期間(2009/12/4〜2010/3/22)
「あかつき」広報・教育用素材 (動画 イラスト パンフレット・ポスター ペーパークラフト)
金星探査機「あかつき」をのせる H-IIAロケット17号機の打ち上げ予定日時が、 2010年5月18日06時44分14秒に設定されました。 (資料:3月3日の発表)
しかし、悪天候のため、2010年5月21日06時58分22秒に打ち上げ予定日時が変更されました。 /打ち上げ最新情報
初めて撮影された太陽系外惑星!
フォーマルハウトをまわる惑星(手前)の想像図
Credit: ESA, NASA, and L. Calcada (ESO for STScI)市街地からでも、秋の夕空高くに見える ペガスス座の大四辺形(いずれも2〜3等級) その西側の辺を南に延長していくと、 1等星フォーマルハウトがすぐにみつかります。
フォーマルハウトのデータ (太陽の2倍ほどの質量、直径。地球から25光年の彼方にあります) 1983年に打ち上げられた人工衛星アイラスによる 赤外線観測から、 いくつかの恒星の周囲に、塵円盤が存在することがつきとめられました。恒星によってあたためられた塵の粒子が 赤外線を出しているのです。 (資料. 注:天体からの赤外線の多くが、地球の大気によって吸収されてしまいます) )
その後も、詳しい赤外線観測により、 塵円盤をもつ恒星が見つかっていき、 また、塵円盤の構造の調査も進められています。(参考ページ:1 2)
これまでにも、「太陽系外惑星を直接撮影した」というニュースがありましたが、それらは 「褐色矮星(かっしょくわいせい)」の可能性が あったり、あるいは褐色矮星 ほどの質量はなくとも、できかたの点で 惑星と同列には扱えない天体である可能性がありました。 (資料: 1 2 3 4 5 )ところが、2008年11月13日に 発表された内容は、おそらく 「太陽系外惑星を直接撮影した」初めての例のようです。しかも、今回は 可視光の範囲で観測されています。 (資料: 1 2)
地球をまわる人工衛星のひとつであるハッブル・スペース・テレスコープの 高性能掃天カメラを使い、高性能掃天カメラのもつ、 明るい光源を覆うコロナグラフ 機能で、フォーマルハウトの光をさえぎり、その周囲の塵円盤を撮影したのです。(次の画像)
フォーマルハウト周囲の塵円盤と惑星「フォーマルハウトb」(□の部分の拡大)
21ヶ月間に「フォーマルハウトb」の位置が変わっています。左下に100天文単位の長さが示されています。
Credit: NASA, ESA, P. Kalas, J. Graham, E. Chiang, and E. Kite (University of California, Berkeley), M. Clampin (NASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md.), M. Fitzgerald (Lawrence Livermore National Laboratory, Livermore, Calif.), and K. Stapelfeldt and J. Krist (NASA Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif.)塵円盤を詳しく調べ、2004年10月と2006年7月のときでは、位置を変えている物体が見つかったのです。
フォーマルハウトのおよそ10億分の1の明るさしかないこの天体は、(上限として)せいぜい木星の3倍くらいの質量しかないと見積もられています。 もし、もっと大きな質量であると、その重力で 塵円盤は乱され破壊されてしまうでしょう。
木星の3倍くらいにしては明るい理由として、 土星のようなリングを持っている可能性も指摘されています。リングが フォーマルハウトからの光を反射してより明るく見える、というわけです。
その動きから、この天体は、フォーマルハウトから約115天文単位 (太陽-海王星間の約4倍)の距離をおよそ872年でフォーマルハウトをまわっているようです。
惑星があるのではないか、という疑いは、 2004年にもたれていました。 (そのことの発表は2005年) 塵円盤の中心がフォーマルハウトから すこし(15天文単位) ずれていること、塵円盤の内側のふちがかなりくっきりしていたことがその理由です。 惑星が、塵円盤(フォーマルハウトから およそ133〜200天文単位に分布) のちょうど内側をまわっていれば、こうしたことが説明できます。
今後のさらなる観測から、惑星「フォーマルハウトb」の大気成分も判明するかもしれません。 (その恒星周囲に最初に発見された惑星を、恒星の名に b をつけて呼びます。 資料)
2008年5月末、「フォーマルハウトb」が フォーマルハウトをまわっていると確信したときは、心臓発作を起こすくらい興奮したと語る、 研究チームのリーダー、 ポール・カラスさんは、15年前の大学院生のときから、フォーマルハウト周囲の 塵円盤の観測をはじめたそうです。(資料: 1 2)
資料
Hubble snaps first optical photo of exoplanet
Hubble Directly Observes a Planet Orbiting Another Star
Hubble Directly Observes a Planet Orbiting Another Star
Fomalhaut Briefing Press Materials
The First True Exoplanet Images …Probably
Hubble Directly Observes Planet Orbiting Fomalhaut
Scientists Lay Eyes on Distant Planets
Major Breakthrough: First Photos of Planets Around Other Stars
Optical Images of an Exosolar Planet 25 Light Years from Earth
関連ページ
Extra-solar Planets Catalog(太陽系外に惑星の存在が観測された星のカタログ)
NEW WORLDS ATLAS(太陽系外惑星データベース)
Figures about Extrasolar Planets and related subjects
Masses and Orbital Characteristics of Extrasolar Planets
太陽系外惑星(ウィキペディア)
インドの月探査機「チャンドラヤーン1号」
「チャンドラヤーン1号」の構造図 (出典)
1辺が約1.5mの立方体型。打ち上げ時重量1380kg2008年10月22日09時52分00秒、 インド宇宙研究機関 (ISRO) は、インド南東部 アーンドラ・プラデーシュ州沿岸にある細長い形をした スリハリコタ島(Sriharikota)の サティシュダワン宇宙センター から、PSLV-C11ロケット (高さ44.4m、重量316トン) によって、 インド初の月探査機 「チャンドラヤーン1号」 を打ち上げました。チャンドラヤーンという名称は、 サンスクリットや ヒンディー語で チャンドラ(月)+ヤーン(乗り物)から来ています。 (資料)
機体や打ち上げ時の写真 / ビデオ映像
サティシュダワン宇宙センターに関する参考ページ: 1 2
スリハリコタ島付近のgoogleマップ
サティシュダワン宇宙センターの拡大マップ
いったん地球をまわる 楕円軌道(近地点高度 255km、 遠地点高度 22860km、赤道に対する軌道傾斜角 17.9度, 周期約6時間30分) にのった チャンドラヤーン1号は、ロケットを何度もふかして次第に 楕円軌道を細長くしていき、 軌道上で最も地球から離れる地点(遠地点といいます)を 月に近づけていきます。第1回目:10月23日12時30分から約18分間噴射。遠地点高度が37900kmに(地球を約11時間で1周)
第2回目:10月25日09時18分から約16分間噴射。遠地点高度が74715kmに(地球を25時間半で1周)
第3回目:10月26日10時38分から約9分半噴射。遠地点高度が16万4600kmに(地球を約73時間で1周)
第4回目:10月29日11時08分から約3分噴射。遠地点高度が26万7000kmに(地球を約6日間で1周)
第5回目:11月04日08時26分から約2分半噴射。遠地点高度が38万kmに
月周回軌道へ:11月08日20時21分から817秒噴射。近月点高度504km、遠月点高度が7502kmの月の極上空を通る楕円軌道に入る(周期約11時間)
11月8日、月に接近したチャンドラヤーン1号は、再びロケットをふかし(今度は減速のため)、 月をまわる軌道にはいりました。(このときの重量は予定では約590kg)その後も、 11月9日、11日と ロケットによる軌道修正で楕円軌道は徐々に円軌道にかわっていき、11月12日には目標である 月上空約100km(周期約2時間)をまわる軌道になりました。 (資料:1 2 3 )
チャンドラヤーン1号からの画像
チャンドラヤーン1号には 11の観測装置が積まれています。 (うち6つはインド以外の国、あるいはインドとの共同で製作された装置です)
これらの装置によって、2年にわたる観測を通じ、月面全体の詳細な(5m程度の細かさ)3次元地図作りや、 可視光・ 近赤外・ 電波、そして エックス線による表面物質の組成探査などが 行われます。 (資料)
月に関する知識を広げ、インドの技術力を高め、インドの若い世代の科学者に月や惑星を研究する機会を 提供することが「チャンドラヤーン1号」の主な役割となっています。 (資料)
月面に衝突する探査体(34kg)も本体に同架されており、 2008年11月14日23時36分、月周回軌道で本体から切り離され、25分後の15日0時01分、あらかじめ選定した 月の南極近くにある シャクルトン・クレーター付近に衝突しました。 将来の軟着陸に備え、目的の場所に探査機を衝突させる技術習得が主な目的ですが、衝突までの間に、正確な高度を測定しつつ、 希薄な月の大気の組成を観測し、月面映像を送信しました。 (資料:1 2)
恐竜を絶滅させた天体は小惑星帯から来た
6500万年前、地球に衝突した天体(想像図)
Art by Don Davis約6500万年前、恐竜をはじめ、 地球上のおよそ7割の生物が滅んでしまいました。 その原因として有力な説に、直径10kmほどの小惑星が地球に衝突したというものがあります。
その小惑星は、どこからやってきたのでしょう?
1億6千万年前の小惑星同士の衝突(想像図)
Art by Don Davis
アメリカの研究者(ネスヴォルニーさんと ボトクさん。いずれも サウスウエスト研究所の研究者)と チェコの研究者(ボクロウフリツキーさん. カレル大学の研究者)らが共同で、 その謎の解明に挑戦しました。コンピューター上の数値実験を用いることで、彼らは 次のような可能性を見出しました。
昔、小惑星帯の火星に近い側にあったであろう 直径約170km(東京-静岡間くらい)の小惑星。 その小惑星は、炭素質コンドライト隕石と似た性質をもっていました。
およそ1億6千万年前、その小惑星が、直径約60km (比較:神奈川県) の別の小惑星と秒速3kmでほとんど正面衝突し、現在 「バティスティーナ族小惑星」とよばれる、たがいに似た軌道をもつ小惑星群を生み出したと考えられます。 もともと、10km以上の破片300個。1km以上の破片14万個ほどができたと見積もられています。
観測されている バティスティーナ族の性質を再現できるようなモデル計算によって、 母天体への衝突が、1億6千万年前(+3千万年、−2千万年)にあったと推測されました。
現存する最も大きな破片である バティスティーナ(軌道図)は、 直径が約40km程度と見積もられています。このような大きな破片はともかく、 10km以下の小さなものでは、 太陽の光であたためられた際、小惑星表面から放射する 赤外線による わずかな反動(ヤルコフスキー効果)によって、長期間のうちに軌道が変化していきます。
こうして、木星、火星など、惑星の重力の影響を受けやすい近傍の軌道にずれ込むものがでてきます。 そうしますと、小惑星の軌道の形がよりつぶれた楕円になっていき、 なかには火星、地球、金星に接近する軌道に変化していくものが出てくることがわかりました。
そのひとつが、6500万年前に地球に衝突した天体であったと考えられるのです。
月のティコクレーターも!
「ティコクレーター」をつくった、月面への小惑星衝突(想像図)
Art by Don Davis約1億年前にできたと推定される ティコクレーター(直径約85km)も、バティスティーナ族の小惑星であった可能性があります。
満月や満月前後の頃、ティコクレーターから四方八方にのびる輝くすじ(天体衝突時に、衝突地点から周囲に放出された物質)が目立ちますので、小型の天体望遠鏡でもすぐに見つけられるでしょう。 ティコクレーターといえば、有名なSFである 2001年宇宙の旅で、 不思議な物体が見つかるのも、このティコクレーターでした。(関連ページ)
「恐竜を滅ぼした天体の仲間が、ティコクレーターをつくったかもしれない」なんて思いながら月をながめるのも、不思議なかんじがしますね。恐竜たちが滅んでいなければ、人類は地球上に現れなかったかもしれないのですから。
月探査機「かぐや」の地形カメラによるティコクレーター
資料
The Source of the Dinosaurs' Asteroid
Space pile-up 'condemned dinos'
An asteroid breakup 160 My ago as the probable source of the K-T impactor
- (Supplemental Material)
Composition of 298 Baptistina: Implications for K-T Impactor Link ...
関連資料Recent progress in interpreting the nature of the near-Earth object population (抜粋)
Dynamical spreading of asteroid families via the Yarkovsky effect
解明!月の古いクレーターの起源 -「小惑星のサイズ分布から探る古いクレー ターの歴史」
太陽系外惑星観測機「ケプラー」
恒星の手前を横切る太陽系外惑星を観測する「ケプラー」の想像図
Credit: NASA
点検中の「ケプラー」
Credit: NASA/Kim Shiflett
「ケプラー」のしくみ (直径約2.7m、高さ4.7m、打ち上げ時の重さ1052.4kg/資料)
発射台のデルタロケット
Credit: NASA/Kim Shiflett
打ち上げられた「ケプラー」
Credit: NASA/Sandra Joseph, Kevin O'Connell
打ち上げられた「ケプラー」
Credit: NASA TV
2009年3月7日12時49分57秒に 打ち上げられた、 アメリカの太陽系外惑星観測機「ケプラー」(Kepler)は、地球と同程度、 あるいはさらに小さなものを含む惑星を、 太陽系外にさがすため、恒星の手前を惑星が横切る (日食と同じような)現象を観測します。惑星が数時間〜10数時間横断する際に、 恒星の光がわずかにかくされ、1万分の1程度の微かな減光を観測するのです。わたしたちから見て、太陽系外惑星が 恒星の手前を横切るような軌道の配置になっていることは、 稀なことです。したがって、かなりの数の星について観測を行う必要があります。(「ケプラー」では、 太陽のまわりを、地球を追いかけるような軌道で観測を行います。 (関連ページ)
多数の恒星からの光は、口径0.95mの望遠鏡に入り、 42個のCCDで 観測がおこなわれます。 この「9500万画素のデジタルカメラ」(視野の直径約15度)は、 常時同じ方向に向けられます。 (太陽、地球、月などが観測中に視野に入らないよう、地球軌道面から離れ、 多数の恒星を観測することができる はくちょう座・こと座方向 が選ばれました)
およそ 10万個の恒星について、3年半以上にわたり、同時・連続観測が行われます。 (観測データは観測機に蓄えられ、週に一度ほどの頻度で地球に送信されます)
2006年12月27日には、同じ観測方法で、地球より数倍大きい惑星をさがす
フランス国立宇宙研究センターや ヨーロッパ宇宙機関などによる「コロー」 (Corot) (Convection Rotation & Planetary Transits)が 打ち上げられています。
Kepler Mission(NASA)
Kepler Mission(Wikipedia)
プレスキット
Kepler Mission Manager's Updates
これまでの太陽系外惑星の観測について
2009年5月13日、太陽系外惑星観測機「ケプラー」 観測開始!
みなさんの名前を記録したDVDを「ケプラー」に取り付けるそうです。 応募のしめきりは2008年11月1日
記入されたあなたの名前やメッセージは 公開してもよい記録とみなされますのでご注意ください。 名前やメッセージが記録されたDVDのコピーは、アメリカの スミソニアン航空宇宙博物館にも寄贈されます。 この行事は、2009年の国際天文年に関連した行事であり、また、 惑星の運動の法則で有名な ヨハネス・ケプラー(1571-1630) が、3つの 惑星の運動の法則のうち、 最初の2つを発表(1609年)してからちょうど400年目になることを記念した行事でもあります。
アメリカの月探査機LROとLCROSS
「ルーナー・レコネサンス・オービター」(LRO)の想像図
Credit: NASA
打ち上げ時の重量約1.9t(燃料約0.9tを含む)高さ約4m
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Credit: KSC
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Credit: NASA/Jack Pfaller
探査機の両側からフェアリングにはさまれ、探査機をおさめたフェアリングがロケットの先端部に取り付けられます。
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Credit: NASA/Dimitri Gerondidakis
ロケット+探査機のしくみ(全体図) Credit: NASA
Credit: NASA
探査機を包むフェアリングは、打ち上げ4分半後に分離されて、探査機が姿を現します。
LROの下に、LCROSSという別の探査機 (高さ2m、直径2.6m、打ち上げ時の重量891kg(306kgの燃料を含む)) が取り付けられています。セントールロケットは、長さ12.68m、直径約3m(LCROSSが付いた状態では長さ14.5m. 月面衝突時の重量は約2.4t)
打ち上げから月へ向かうまでのながれ Credit: NASA
打ち上げ45分後に、LRO が分離し月へ向かいます。残るセントールロケット+LCROSSの部分は、 月に接近し、その重力で地球を約37日で大きくまわる、月の軌道面にほぼ垂直な 別の軌道に入り(6月23日22時20分)、およそ3周後、最終的に月の南極付近に 衝突します。(10月9日20時30分頃) (LCROSS Earth Orbit Movie /LCROSS 星空での位置(月衝突まで)
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Credit: NASA/Sandra Joseph, Tony Gray
打ち上げられたLROとLCROSS
2009年6月19日06時32分に アトラスVロケットで 打ち上げられた、アメリカの月探査機 「ルーナー・レコネサンス・オービター」(LRO)は、およそ4日半かかって、 6月23日19時27分、月をまわる 楕円軌道(月に近いところでの高さ30km. 月から遠ざかったところでの高さ216km)に 入り、その後、 軌道が円形に近づくよう、徐々に軌道修正していきます。その間(2ヶ月)に機器の点検をし、いよいよ本格観測に入ります。
地上の大型望遠鏡では、 アメリカ、カリフォルニア州のパロマー天文台の 口径5m望遠鏡による観測でも、 ロケット衝突による噴出物は検出できませんでした。
- 打ち上げ地点からの映像
- NASA-TV(打ち上げの中継など)
月上空約50km の、北極・南極上空をとおる極軌道を約113分でまわりながら、1年以上にわたり、7種の観測機器で、 月面地形や表面物質などの調査を行い、今後の有人月着陸地点、月面基地の選定などにも備えます。
LROと同じロケットで月に向かうもうひとつの探査機がLCROSS (エルクロスと発音)。まったく太陽光のあたらない 月の極地に H2O の氷が存在するかどうかを観測するのがLCROSSの目的です。
打ち上げから約4ヶ月後、 衝突のおよそ9時間前、月面から約86000kmの高さで、LCROSSとセントールロケットを分離し、ロケット部分を先に月の極地に衝突させます。 (直径27m、深さ5mほどのクレーターができると予想されています。衝突予定時刻は2009年10月9日20時30分頃)吹き上げられた月面物質を 観測します。 (観測に参加する天文台など) 約4分後にはロケット部分を追跡していた LCROSS本体も月面に衝突します。 (直径18m、深さ3mほどのクレーターができると予想されています)
両者が月面に衝突するときのスピードはそれぞれ秒速約2.5km。これは、 ピストルの弾の5倍ものスピードです。 月面への突入角度はおよそ60〜70度となります。
衝突の目標となるクレーターは南極近く、カベウス (Cabeus)とされていますが、 最終的な目標クレーターの決定は、LROの観測結果などもあわせ、衝突30日前になります。
9月11日、NASAは衝突目標クレーターを、 地球からの観測が可能かどうか、H2O の氷が存在しそうかどうかについて最新のデータに基づき検討した結果、 カベウスAを選定したと 発表しました。 (カベウス付近の図・写真: 1 2)
カベウスAは、 月の地球側(表側)にあり、その中心の位置は南緯82.2度、西経39.1度です。 実際に衝突する目標は、カベウスAの中心から少し北へ外れた場所で、常時太陽光が差し込まない所です。 ルーナー・プロスペクターによる観測データでは、目標地点には、土壌の2%ものH2O の氷が 含まれている可能性が示されています。 (資料)
その後、9月29日に、NASAは衝突目標クレーターを カベウスA からカベウスに変更しました。 これは、利用可能な観測データの再評価と再検討に基づき出された結論でした。 (資料:1 2)
(高さ10km程度まで)吹き上げられた月面物質は上空で、太陽光に照らされ、もしH2O の氷があれば蒸発するでしょう。 水蒸気は太陽からの 紫外線によって H とOH に分解するでしょう。 LCROSS に積まれた観測装置は、 赤外線での観測によって H2O の存在を、 また 紫外線での観測によって OH の存在を突きとめます。秒速250m以上のスピードで吹き上げられた月面物質が太陽光に照らされると、 地上の望遠鏡(口径25cmクラスの望遠鏡でも)からもその光が観測できることでしょう。日本からは、場所によって、月がまだ昇っていなかったり、月の高度が低かったり、観測条件はよくありません。 (資料/ 参考ページ /月の出没時計算/ 月の高度・方位の計算)
- ★ NASA-TVでは、 LCROSSの月面衝突を生中継する予定
NASAは、10月9日19時15分から約1時間半の生放送を予定.NASA Television on YouTube
Mission updates, news briefings, history, 'This Week @NASA' and more
- 衝突時、月に向いた地球の面/ 月から見た地球を描画(From Moon を選択)
衝突目標の月面緯度・経度
ロケット:南緯84.675度 東経311.275度
LCROSS :南緯84.729度 東経310.64度
衝突予定時刻
ロケット:2009年10月9日20時31分30秒
LCROSS :2009年10月9日20時35分45秒 (資料)
衝突時・衝突後の画像など
LCROSSの可視光カメラがとらえたロケット衝突直後の画像
衝突による噴出物(直径6〜8km)がとらえられています!
Credit: NASA (関連する衝突画像)
NASA - LCROSS ホームページ
(LCROSSの中間赤外カメラによって、ロケット衝突時の閃光がとらえられています)宇宙空間から天体を観測している ハッブル・スペース・テレスコープも、今回の衝突で月面から放出されたであろう気化した月面物質の 観測を試みましたが、それらしきデータが検出されていません。さらに、詳しい分析が行われる予定です。 (資料)
月を周回するLROは、セントールロケット衝突90秒後に衝突地点から約80kmの距離を通過。 赤外観測を行いました。 衝突2時間前と衝突90秒後の赤外観測の結果が 発表されています。衝突による熱の痕跡がわかります。 (資料)
衝突による噴出物からの赤外スペクトル
Credit: NASAセントールロケット衝突から20〜60秒の間に、噴出物からの赤外線を LCROSSから観測、そのデータを分析した結果(上図)です。
スペクトルの曲線は H2O の存在による特徴と一致しました。(オレンジ色の柱で示された2つの領域)
図中の赤い曲線は、月面の塵に純粋なH2O だけが含まれている場合です。明らかに、H2O 以外の物質も 含まれており、今後のさらなる分析が待たれます。 (資料:1 2 3 )
LRO に取り付けられるマイクロチップに、みなさんの名前(ローマ字)を記録してくれることになりました。 2008年7月25日が募集しめきりです。このページの Send your name to the Moon! という箇所をクリックして、名前を登録しましょう。名前を入れたら Add Name のクリックでOKです。登録証明書を印刷するボタンも表示されます。
160万人の名前を記録したマイクロチップ
Credit: NASA
ルーナー・レコネサンス・オービターのホームページ(NASA/GSFC) ルーナー・レコネサンス・オービターのホームページ(NASA) ルーナー・レコネサンス・オービターとLCROSSのプレスキット Atlas V LRO/LCROSS Mission Booklet
LCROSSホームページ LCROSS(Wikipedia) LCROSS Mission Status
Press Conference Supporting Videos
Spacecraft Blog Lunar Reconnaissance Orbiter Camera
LROC Browse Gallery The Lunar Reconnaissance Orbiter Camera (LROC) LROC News System -For LROC Announcements, Images of the Week, and more!
Lunar Reconnaissance Orbiter Camera Fact Sheet
Lunar Reconnaissance Orbiter Paper Model
今回の計画の解説(pdf) 今回の計画の解説(ppt)
関連ページ:月リンク集
1908年6月30日、シベリア上空で起こった謎の大爆発
Credit: Leonid Kulik Expedition, Wikipedia爆発地点直下を中心に、放射状に木々が倒れています
ほかの写真:1 2
爆発地点の位置 / 地図を+で拡大
付近の風景(最近のもの):1 2 3
The Tunguska Event--100 Years Later Huge Tunguska Explosion Remains Mysterious 100 Years Later ツングースカ大火球 100年の謎 Tunguska: 100 Years and Counting Has a Tunguska Crater Been Found? Tunguska's Blast: Less is More Sandia supercomputers offer new explanation of Tunguska disaster
ツングースカ大爆発 Tunguska event Tunguska: The Largest Recent Impact Event
Crater From 1908 Russian Space Impact Found, Team Says 1908 Siberia Explosion Tunguska: The Largest Recent Impact Event
Tunguska Home Page Tunguska Comet Impact - 1908 Tunguska Debate Still Rages
TUNGUSKA - history (ロシア語) Mystery space blast 'solved' PRELIMINARY RESULTS FROM THE 1961 COMBINED TUNGUSKA METEORITE EXPEDITION
The Tunguska event (In the book) Lake Cheko: a crater left by a fragment of the Tunguska Cosmic Body? Geophysical/sedimentological study of a lake close to the epicenter of the great 1908 Siberian (Tunguska) Explosion Tunguska Scientific Publications 論文など
最近の国際会議など
関連写真集:1 2
「パリティ」1995年 2月号、Sky & Telescope 1994年6月号、 「日経サイエンス」2008年8月号にも関連記事があります.
大流星、隕石落下の映像など
水星が地球に衝突!? 〜太陽系の惑星軌道は安定か?
メッセンジャー探査機による水星画像(2008年1月15日)
Credit: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington
水星軌道の離心率の変化
Source: On the Dynamical Stability of the Solar System今後の水星軌道の変化をコンピューターで計算した例
横軸は時間(108年=億年).
縦軸は水星の離心率.離心率が0に近いほど、 楕円の形が円に近づき、 1に近いほど楕円の形がつぶれていきます。
(離心率(eccentricity)と楕円の形) らが作った「アレシボ・メッセージ」は周波数2380MHzの電波にのせて送信されました。モデムという装置を使って、コンピューターの「0と1から成るディジタル信号」を電話の音の信号に変える場合と同じように、0と1から成る信号を約10MHzの範囲で周波数を上下させて発信したのです。
火星軌道の離心率の変化
Source: On the Dynamical Stability of the Solar System今後の火星軌道の変化をコンピューターで計算した例
横軸は時間(108年=億年).
縦軸は火星の離心率.離心率が0に近いほど、 楕円の形が円に近づき、 1に近いほど楕円の形がいっそうつぶれていきます。
(離心率(eccentricity)と楕円の形)
今から10億年後には、今より約10%太陽が明るくなるでしょう。 極地の氷は完全にとけてしまい、海は水温が上がるだけでなく、大規模な蒸発が始まるでしょう。 そうした水蒸気の 温室効果によって、さらに地球大気には熱がたまっていきます。 35億年後には、40%も太陽が明るくなります。地球上の水分はすっかりなくなり、ひび割れた惑星になっていることでしょう。 さらに、今からおよそ50〜80億年後、膨らんでいく太陽に地球はのみこまれてしまうかもしれません。 (資料)そのころまで、はたして太陽系の諸惑星は、太陽のまわりを現在と同様に整然とまわっているの でしょうか?
最近の研究によりますと、従来考えられていたほどは、太陽系の惑星軌道は安定しているわけでは なさそうです。木星〜海王星の軌道は比較的安定しているようですが、 水星、金星、地球、火星については、およそ数10億年以内に、1%程度の可能性とし て、軌道に劇的な変化が起こるかもしれません。
2008年、ほぼ同時期(2月と4月)に発表されたヨーロッパとアメリカでの別々の計算が、 似たような結果を示しています。
木星の重力が原因で水星軌道が大きく乱され、約12億6100万年後、太陽に 衝突するという(ひとつの可能性としての)計算結果や、 8億6200万年後に水星が金星に衝突する可能性がわずかながら あることが示されました。後者の場合、水星の不安定な運動の影響を受け、 火星までもが約8億2200万年後に太陽系から脱出してしまう可能性も指摘されています。 水星が太陽系から脱出したり、地球に衝突することも考えられます。
さいわい、水星軌道がこのように大きく変化する可能性は1%程度と見られています。
あまりに先のことなので、惑星の正確な位置を計算することはできません。ほん のわずかな位置や速度の違いでも、遠い将来には大きな結果の違いとなってしまいます。 (参考:バタフライ効果)
したがって、ほんのわずかに異なる軌道を多数想定し、それらを(惑星相互の重力などを考慮しながら) 計算で軌道を追跡し、将来起こりえる可能性をさぐる、という手法がとられています。
今後、さらに、現実により近い(リアルな)計算モデルでの研究が進むでしょう。
2009年6月発表の研究結果に よりますと、一般相対性理論の効果や、 (地球の)月の存在を考慮した「よりリアルな計算モデル」を使った結果、以下のことが判明:
1%程度の可能性として、水星軌道が大きく乱され、その結果、水星が金星(約18億年後)、あるいは太陽(40数億年後)に衝突する。 その場合、太陽系の他の惑星はあまり影響を受けない。
ところが、水星が金星や太陽に衝突しない場合、 わずかな可能性ではあるが、水星軌道の乱れの影響で、金星や地球、火星の軌道まで乱され、 火星が地球に(火星にも)壊滅的な災害・破壊をもたらすほどの接近(794km)を起こす(約33億年後)。 あるいは、金星が地球に衝突する。(約34億年後)
- (資料)
資料
Will Mercury Hit Earth Someday?
Chaotic diffusion in the Solar System
On the Dynamical Stability of the Solar System
On the Dynamical Stability of the Solar System
Solar system could go haywire before the Sun dies
宇宙へのメッセージ
アレシボの直径305m電波望遠鏡
(Photos Credit: David Parker / Science Photo Library / Arecibo Observatory)単一の電波望遠鏡としては世界最大。カルスト地形の谷の地形を利用してつくられました。おわん型部分は固定なので、おわんの上につり上げられた受信器部分を、垂直位置から20度の範囲まで動かせるようにしています。
プエルトリコにある アレシボ天文台は、全米科学財団のためにコーネル大学が運営している電波天文台です。
1974年11月16日午後(現地時間)、アレシボ天文台
では、8年がかりのパラボラ面張り替えと改修工事が完了し、観測再開を記念する式典が行われていました。
その席上、改修された直径305m電波望遠鏡の威力をアピールする歴史的な行事が行われました。巨大な電波望遠鏡から、ヘルクレス座にある球状星団(きゅうじょうせいだん) M13に向けてメッセージを約3分かけて発信したのです。信号が音声に変換されて式典場内にあるスピーカーから流れると、人々は立ち上がりテントの外に出て電波望遠鏡を見上げた、ということです。
ヘルクレス座の球状星団「M13」
http://www.tfh-berlin.de/~goerlich/m13.htmlよりヘルクレス座のM13はおよそ30万個ほどの恒星の集団で、地球からの距離は約2万5千光年です。電波ビームが向かっている方向に、他の天体は見あたりません。残念ながら、電波が2万5千年後にとどく頃には、銀河系全体の自転によって、M13はもう今の場所には存在しないでしょう。そのとき、そこに別の天体がたまたまあり、彼らの文明がアレシボの巨大電波望遠鏡と同程度の観測装置を持っていれば、十分な強さで信号を受信できるはずです。
フランク・ドレイク
0と1から成る合計1679個の信号が、 このような順番で送信されました。
たまたま横23個、縦73個にならべてみると、 こうなります。 (なにやら模様がみえてきませんか?)23、73という数字はどちらも素数(そすう)になっていますね。(素数を探す) かしこい宇宙人なら、信号の正しいならべかたに気づくでしょう。
現れた模様の 意味は、上から順に、数字の1〜10、水素・炭素・窒素・酸素・イオウの原子番号、 DNAの ヌクレオチド中の糖と塩基の化学式、人間のDNAのヌクレオチドの数、DNAの二重らせん、地球の人口、人間の形、人間の身長、太陽系の中の地球の位置、アレシボのアンテナ、その口径
となっています。(下図)
アレシボ・メッセージ
http://www.news.cornell.edu/releases/Nov99/Arecibo.message.ws.html より
2007年秋現在、このメッセージは、M13の方向、地球から約33光年彼方を光の速度で進んでいます。
参考資料・関連ページ
フランク・ドレイクと彼による 「銀河系内の文明の数の計算式」 (ドレイクについて / ドレイクの方程式で計算してみよう)
- 図書 「最新地球外生命論」最新科学論シリーズ21 学習研究社 1993年
関連情報: 1983年8月15日(この年の 旧暦の 七夕)、日本の天文学者が アルタイルに向けて送信したメッセージについて: 1 2 3