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環境・サイエンス・ITニュースへのコメントだよ!

世界の海で野生の状態が保たれているのはわずか13パーセント(オーストラリア研究)
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 世界中の海のありとあらゆる場所に到達するなど途方もないことだ。



 だが最新の研究によると、人類はそこに近づきつつあるという。だがそれはそう嬉しいニュースではない。



 最近の研究論文によれば、地球の海のわずか13パーセントはまだ確かに野生だと考えられている。つまり人間活動から影響を受けていないということだ。


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人為的影響を受けている海



 オーストラリア・クイーンズランド大学のケンダル・ジョーンズ氏が地球の海の包括的データセットを分析したところ、海洋生態系の1億8900万平方キロ以上が人為的な影響(海運、肥料の流出、漁業)によって自然に機能できなくなっていることが判明した。



 残された海の自然はわずかでしかないが、海洋保護区に指定されているのはその半分未満でしかない。



 「懸念すべきことです。これらの影響がない海域も数多くの生態系の機能を担っています」とジョーンズ氏は話す。



 「影響のない領域を維持することは、その特定の海域の健康を守るだけでなく、海全体を維持する上でも重要です」



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侵食されていく自然の状態を保った海



 南極や北極のような極圏は手付かずの海洋生態系が残された唯一の海に囲まれている。



 しかし気候変動による急速な氷の融解ならびに現在提案されている環境に甚大な影響を与えるかもしれない行為(北極における原油と天然ガスの掘削など)のために、この領域すら長くは安全ではないかもしれない。



 ジョーンズ氏によると、太平洋島嶼国(島国)付近の隔絶された領域がなければ、世界の沿岸諸国のほぼすべてに本当に自然な状態の海が残っていないことになるという。



 生物多様性の豊かさで知られる沿岸地域ですら、ダイナマイトを利用した漁業などの破壊的操業によって、その生態系は大きく改変されてしまった。



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崩れゆく食物連鎖



 「爆発漁猟や海運がない場合でさえ、漁業による低レベルの人為的影響は生態系機能を大きく変化させることがあります」とジョーンズ氏は言う。



 こうした海域は生命がまったくいない水中の荒野という程ではないが、そこが本当に野生であるというには到底できないほどの人為的な影響が現れている。



 それは連鎖的に影響する。乱獲は食物連鎖の頂点にある捕食者を殺す。それがいなくなってしまうと、小さな魚が爆発的に増える。



 通常、そうした魚はサンゴ礁を食べて清潔さを保ってくれるが、増え過ぎた場合はサンゴ礁を傷つけ、破壊さえする。



 サンゴ礁は魚の住処を提供しているだけでなく、海岸線を嵐や洪水から守っている――そしてサンゴ礁はもちろん重要な観光資源でもある。



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プラスチックや投棄物による汚染も深刻



 プラスチック汚染といった、この研究では対象とされなかったが海の生物にとってより重要な要素もある。



 毎年800万トンものプラスチックが海に流れ込んでいることを考えれば、13パーセントという数字はまずまずなのかもしれない。



 国立海洋研究所のギャビン・フォスター(Gavin Foster)氏は、海に間接的に投棄されてるものについても懸念する。



 化石燃料の燃焼によって大気中に放出された二酸化炭素のおよそ25パーセントは海に吸収される。吸収された過剰な二酸化炭素のために、殻を持つ生物は硬い外殻層を形成できなくなり、また魚ですら嗅覚を失うことがある。



 最近『Earth and Planetary Science Letters』に掲載されたフォスター氏の研究論文では、太古の海で生きていた小さな化石化した貝殻を調査することで、数百万年前の海面のpHを割り出すことができたと述べている。



 もし現在の割合で二酸化炭素の排出が続くのならば、2100年までに海洋は1400万年間保たれていた酸性レベルを超えるだろうと予測される。その世界的な影響によって、現在までの残された海の野生は一層されてしまうことだろう。



 この研究論文は『Current Biology』に掲載された。

References:popsci

☆どえらいこっちゃ、人類は滅びるな!

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土星探査機カッシーニからの贈り物は宇宙の音。土星とその衛星エンケラドスとの間に流れるプラズマ波をオーディオ化
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 土星探査機カッシーニは、20年に及ぶ長い役目を終え、2017年9月15日、土星の大気に突入し燃え尽きていった。



 そのグランドフィナーレで、NASAは最後の記録を行なった。



 カッシーニが集めた豊富な情報のおかげで、NASAの科学者は土星とその衛星エンケラドスとの間でプラズマが作用する様子を捉えることに成功。それは双方の間の磁力線に沿って、まさに電気回路のようにプラズマの波が移動する様子だ。



 このプラズマのデータをオーディオファイルに変換したところ、実に奇妙な「ビュウビュウ」と鳴る音が完成した。 



 土星とエンケラドスの間に流れる宇宙の音を聞いてみよう。

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※この動画は16分のものを28.5秒に圧縮し、周波数は5分の1に減らしたものだ。

Sounds of Saturn: Hear Radio Emissions of the Planet and Its Moon Enceladus




カッシーニがとらえた可聴域の電磁波



 NASAの説明によると、カッシーニはラジオが電磁波を番組に変換するのと同じように、可聴域の電磁波を捉えた。



 米アイオワ大学の惑星科学者アリ・スライマン氏は、「エンケラドスは土星を周回する小さなジェネレーターで、持続的なエネルギー源となっています」と話す。



 「今回、土星が、遠く離れたエンケラドスにつながる磁場線を通じて、プラズマ波のシグナルを放ち反応していることが分かりました」



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image credit:youtube




カッシーニがその役目を終える直前の出来事だった



 月とは違い、エンケラドスは土星の磁場にどっぷり浸かっており、地質学的にきわめて活発だ。土星周囲の環境に蒸発し、イオン化する水の源であることも知られている。



 月の場合、地球とそのような作用はない。

 

 カッシーニがこのプラズマ波を記録したのは2017年9月2日のこと。その役目を終えるわずか2週間前のことである。



 太陽系の深淵で20年を過ごしたカッシーニだが、2017年9月15日、土星へ向かって最後の接近を行い、その大気に突入。小惑星と同じように燃え尽きた。



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 宇宙空間に放置するのではなく、このように処理した理由は、生命の発見が期待されるエンケラドスやタイタンを汚染しないためである。



 カッシーニは1997年10月15日に打ち上げられた。土星の軌道に進入したのは、2004年6月30日のことだ。最大の成果は、エンケラドスを覆う海と熱水活動の発見ならびにタイタンの液体メタンの発見である。



カッシーニの残した素晴らしい画像



遠くに見える土星の環の影が、白く輝くエンケラドスを引き立てる

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エンケラドスのプルームを突っ切るカッシーニ

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カッシーニの狭角カメラを使い、可視光で撮影されたエンケラドス

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228万キロ先から撮影されたタイタンと土星

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土星の環を背景とする衛星ディオネ

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ディオネとエンケラドス

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環上方に軌道を持つエピメテウス

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環に隠れるかのような衛星プロメテウスとパンドラ

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環の照らされていない側から見た土星の姿。その複雑さが窺える

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タイタンとパンドラ。土星には数多くの衛星があり、それぞれサイズも形状も異なる

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衛星テティス。衝突でできた巨大な凹みの中に天然物質とその質感が見える

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土星を公転するミマスとパンドラ

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タイタンには地球のような雲や湖がある

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ディオネとテティス。

初期の土星周囲にあった環から形成されたと考えられている

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References:NASA Jet Propulsion Laboratory / nasa/

☆「こんなん?」としか言いようがないがな!

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お互いのまわりを周回する、珍しい二重小惑星が太陽系で発見される(NASA)
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 2017年に発見された小惑星「2017YE5」の姿を鮮明な画像に収めるために、世界最大級の電波望遠鏡が3台使われた。



 NASAがついにその姿を捉えたとき、衝撃が走った。なんとYE5は2つの同じ質量を持つ天体がお互いを周回するという世にも珍しい二重小惑星だったのだ。

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Rare Double Asteroid Revealed by NASA, Observatories



地球から590万キロの距離に接近した時に撮影に成功



 この地球近傍小惑星(地球に接近する軌道を持つ小惑星)が最初に発見されたのは、2017年後半、モロッコ・ウカイメデン・スカイサーヴェイ(Morocco Oukaimeden Sky Survey)プロジェクトによってである。



 それから、その特徴は謎に包まれていたが、6月21日に2017YE5が地球からおよそ590万キロの距離に入ったために、接写を撮影するチャンスが訪れた。



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2017YE5はお互いに周回する二重小惑星だった



 NASAゴールドストーン・ソーラー・システム・レーダー(GSSR)によって2017YE5が二重小惑星であることが判明。



 同じ質量を持つ地球近傍小惑星のペアとして4番目の事例となった。



 その姿を捉えるために、GSSRの研究者は、プエルトリコのアレシボ天文台と米ウェストバージニア州のグリーンバンク天文台と手を結んだ。



 これによって、アレシボ天文台がレーダー信号を送信し、グリーンバンク天文台がその帰還信号を受信するというバイスタティック・レーダーのようなシステムが構築された。



 最初、2つの天体はつながりあっているかのように思われた。しかし両者の回転が進むと、その間に隙間があることが確認された。



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 6月26日までにゴールドストーンとアレシボはそれぞれ個別に2017YE5が2つの独立した天体で構成されており、20~24時間で互いを1周していることを確認した。





お互いが同じ質量の連星は珍しい



 推定によると、198メートル以上の地球近傍小惑星のうち、およそ15パーセントは大きな天体とそれよりずっと小さな天体で構成される連星である。



 しかし2017YE5のようなお互いが同じ質量の連星はずっと珍しく、今回の発見を含め、これまで4例しか記録されていない。



 次に地球に接近するのは170年後のことになるため、2017YE5の物理特性の詳しい情報が集まるまでにはしばらくかかるだろう。



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 今回の映像は珍しいだけでなく、連星やその形成について理解を進める上でも重要である。



 2017YE5が地球から590万キロの範囲内にある短い間に、NASAはレーダーや光学機器による観察でその密度を推定することができた。



 これは内部構造や最初期の形成について知る手がかりにもなる。



 尚、地球近傍小惑星のうち地球に接近するために監視が必要とされるものは約8500個あるそうだが、NASAの軌道計算によると、何かが起こらない限り、少なくとも100年間は地球に衝突する恐れはないとしている。




☆NASAの計算何かあてにならんで!

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地球近傍の荒れ狂う宇宙空間で磁気活動を発見(NASA)
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 NASAの人工衛星MMS(Magnetospheric Multiscale/磁気圏マルチスケール)が、驚きの磁気活動を検出した。



 これ史上初となる発見で、磁気鞘(じきしょう)と呼ばれる、地球近傍の非常に乱れた環境の中で発生していたという。

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NASA Spacecraft Discovers New Magnetic Process in Turbulent Space







磁場再結合が磁気鞘で検出される



 地球はプラズマという電荷粒子に囲まれている。こうした高エネルギー粒子のほとんどは、地球を守るように取り囲む磁気圏で弾き返される。



 ところが地球の磁力線がこのエネルギーを吸収する際、それは伸びてやがて折れては、地球へ向かって強力な粒子を放出する。これによって人工衛星、宇宙船、宇宙飛行士は危険にさらされることになる。



 このプロセスは磁場再結合現象として知られるもので、一般に穏やかな条件の時に地球の磁気圏で観察されるものだ。



 しかしNASAのMMSが史上初めて、磁気鞘(じきしょう)という地球近傍の非常に乱れた環境において発生しているところを検出した。





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image credit:youtube


乱流プラズマの中での磁気活動検出は史上初



「プラズマ宇宙には、磁場再結合と乱流という2つの重要な現象があります」と研究を主筆者であるカリフォルニア大学バークレー校のタイ・ファン氏は説明する。



 「今回の発見は、その2つの橋渡しをするものです」



 磁気鞘(じきしょう)は磁気圏と太陽風(太陽から流れてくる電荷粒子)の境界だ。乱流プラズマでできており、地球近傍宇宙では最も乱れた領域の1つだ。



 事実、この環境の乱流のために、磁気鞘において磁場再結合が生じるのかどうかこれまで不明だった。



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image credit:youtube


MMSの3D観測データで明らかに



 MMSは、2015年に打ち上げられた4つの人工衛星群で、ピラミッド陣形を組んで地球近傍を周回している。その設計は、磁場再結合を従来よりもずっと詳細に撮影できるよう意図されたものだ。





Magnetospheric MultiScale Mission



 MMSの3D観測データから、磁場再結合が磁気鞘で異なる挙動をしていることが明らかとなり、『Nature』で発表された。



 MMSに搭載される機器は、発生しているその瞬間の乱流再結合を捉えることはできない。細い磁場線に沿って移動する粒子が速すぎるからだ。



 そこでMMSの機器の1つを用いて、磁気鞘からさらにデータを収集する新しい技法が考案された。これが乱流磁場がエネルギーを消散させる仕組みの理解を進める手助けとなっている。





標準的な磁場再結合より40倍も粒子を加速



 何万キロ以上にも発生する標準的な再結合に比べると、この新しい磁場再結合は乱流プラズマ内の数キロ程度のものでしかない。ゆえに磁気圏で見られる標準的な結合より40倍も粒子を加速させる。



 粒子が加速する方法が理解されれば、太陽系の奥深くへと調査を進める宇宙船や宇宙飛行士たちを守る方法も改善するかもしれない。



References:NASA Goddard / nature / theearthonline

☆何を見付けて何をやってるのかさっぱりわからん!

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2つの地球型外惑星に地球と似たような安定した気候と季節があるというさらなる証拠「ケプラー186fとケプラー62f」
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 前々から地球によく似ているとされていた外惑星「ケプラー186f」だが、新たなる研究で、少なくとも気候の点では地球に似ていることが判明したようだ。



 さらに「ケプラー62f」でも同じ結果が得られているという。

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規則的な季節と安定した気候を持つ可能性が高い



 『Astronomical Journal』に掲載された研究論文では、シミュレーションを行なって惑星の自転軸のダイナミクスを解析・特定した。



 このダイナミクスは惑星の軸の傾き具合や時間経過による角度の変化を決める。自転軸の傾きは惑星表面が受ける日光に影響するために、季節や気候を決める要因となる。



 「ケプラー186f」はハビタブルゾーン内で初めて確認された地球サイズの惑星である。解析の結果、自転軸は、地球と同様、非常に安定しており、そのために規則的な季節と安定した気候を持つ可能性が高いことが分かった。



 さらに地球から1200光年離れたスーパーアース級の「ケプラー62f」でも同じ結果が得られている。





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自転軸の傾きと気候の関係



 自転軸の傾きは気候にどれほど重要なのだろうか?



 研究者によると、火星が数十億年前は水の惑星だったのに現在は荒涼とした砂漠に変わってしまったのは、自転軸の大きな変動が主な理由かもしれないという。



 「火星は太陽系内のハビタブルゾーンにあります。ですが、自転軸の傾きが0度から60度と不安定です」と研究チームを率いた米ジョージア工科大学のゴンジェ・リ(Gongjie Li)氏は話す。「この不安定性のために大気が衰え、表面の水が蒸発したのでしょう」



 対照的に、地球の自転軸のゆらぎはもっと穏やかで、22.1度から24.5度の範囲を1万年かけて変化する。



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 主星を周る惑星軌道の方位角(orientation angle)は、同じ星系内にあるほかの惑星との重力的な相互作用によって振動する。惑星の公転軌道が、その自転軸の歳差運動(コマの回転軸の首振り運動と同じ)と同じ速度で振動するなら、自転軸もまた前後に、ときには劇的に振動するだろう。



 火星と地球は、水星や金星と並んで、強く作用し合う。その結果、その自転軸はひとりでに軌道の揺らぎと同じ割合で歳差運動を起こすようになり、これが自転軸の傾きに大きな変動を作り出す可能性がある。





地球では月が変化を食い止めている



 幸いにも月が地球の変化を食い止めている。月は地球の自転軸の歳差運動率を大きくし、公転軌道の振動率とに違いを作る。一方、火星の場合、月のように自転軸の傾きを安定させられるだけ大きな衛星を持たない。



 「どちらの外惑星も兄弟惑星との繋がりが弱く、火星や地球とはかなり違うようです」とリ氏は話す。「そこに衛星があるのかどうか不明ですが、計算からは衛星がなかったとしても、ケプラー186fと62fが数千万年は安定していられたことが示されています」





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ケプラー186fの場合



 ケプラー186fは地球の半径よりも10パーセント未満大きいが、質量、組成、密度は謎のままだ。公転周期は130日である。



 NASAによると、ケプラー186の明るさは、正午に186fに立っていれば、地球から見た日没直前の太陽の明るさと同じくらいに見えるだろうとのことだ。ケプラー186ははくちょう座の方向に位置し、186fを含め、5つの惑星を持つ。



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ケプラー186f





ケプラー62fの場合



 ケプラー62fは、2014年に186fが発見されるまでは最も地球に似た外惑星だった。



 地球より40パーセント大きく、岩石か海に覆われている可能性が高い。こと座の方角に位置し、ケプラー62を公転する5つの外惑星のうち最も外側にある。



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ケプラー62f



生命は存在しているのか?



 どちらもハビタブルゾーンに属しているが、だからといって生命が必ず存在するわけではない。それでも比較的有力な候補である。



 今回の研究は、外惑星の気候安定性に関する初の調査で、生命の居住可能性についてさらなる理解をもたらしてくれる。



 「惑星の季節が不規則だからといって生命の可能性を否定できるほど、生命の起源について十分な理解はされていません」と研究チームのユートン・シャン氏は話す。「地球上でさえ、生命は驚くほど多様で、過酷な環境でも信じられないような弾力性を示します。気候が安定していれば、いっそう快適に始まれるでしょう」



References:iopscience / newatlas/

☆いつになったら行けるようになんねやろ!

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