サイエンスジャーナル

自然科学大好き!サイエンスジャーナル!気になる科学情報をくわしく調べ、やさしく解説します!

2015年04月

地球温暖化の海水面上昇は10m程度か?南極氷床と岩盤の年代測定により推定

 地球温暖化で海水面はどこまで上昇するか?

 海面上昇とは、地球温暖化に端を発する海水の熱膨張や大陸氷床の融解などで海面が上昇する現象のこと。平均海水面、つまり波浪やうねり、津波・高潮などの短周期変動をならして平均化した水面の上昇を指す。

 近年は地球温暖化により、IPCC第4次評価報告書に記された値を上回る、3mm/年以上の速度での上昇が観測されている。このため今世紀中にメートル単位の海面上昇が起こる可能性が指摘されている。

 海面上昇による影響は特に、ヴェネツィアなどの海抜が低い都市、オセアニアなどの小さな島国などで、深刻な問題となっている。仮に海面が1m上昇するとマーシャル諸島は国土の80%が沈没すると予測されている。東京やオランダ、バングラデシュの一部などのように、海岸沿いに海抜以下の地域(いわゆる海抜ゼロメートル地帯)を有する諸国や都市にとっても重要課題となっている。特にバングラデシュでは、1mの海面上昇で国土の18%にあたる2万6,000km2、岩手県と青森県を合わせた面積に相当する低地が沈むといわれている。


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マグロやサメは体温の高い、恒温動物?普通の魚の2.7倍速く泳ぐことが判明!

 マグロは恒温動物?

 変温動物(Poikilotherm)とは、外部の温度により体温が変化する動物のことをさす。冷血動物とも呼ばれる。恒温動物とは反対の動物だ。

 変温動物は必要がないときは外気温と同程度の体温でいるため、エネルギー消費はかなり少ない。また、体温が多少変動しても正常な活動ができる能力があるということでもある。これに対して、多くの恒温動物の体温は下げられず、常に安定した体温を維持し続ける。それによって行動能力を高く維持できるが多量の餌を消費するリスクを負う。

 変温動物には爬虫類、魚類や昆虫などが代表として挙げられるが、変温動物と恒温動物の体温調節能力は連続的・段階的であり、厳密に2分類できるものではない。たとえばミツバチでは密集して飛翔筋を運動させることで熱を発生させ、巣の温度を調節することでほぼ一定の体温を保つことが知られている。


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私たちは巨大ブラックホールの衝突を目撃する!超巨大ブラックホールはどこまで成長?

 超巨大ブラックホールの成長

 銀河を観測すると、1000万程度の星で成り立つ矮小銀河から、100兆個の星々を持つ巨大な銀河まである。これら星々は恒星系、星団などを作り、その間には星間物質や宇宙塵が集まる星間雲、宇宙線が満ちている。ほとんどの銀河では質量の約90%をダークマターが占める。

 現在では明るい銀河の大部分は超大質量ブラックホールを持っているが、そのうちの多くは質量があまり多く降着せず、活動的でないと考えられている。これは、いくつかの銀河で見つかる活動銀河の根源的な動力と考えられ、銀河系もこの一例にあたると思われる。また、球状星団や矮小銀河の中心に大質量のブラックホールがあるかどうかははっきり分かっていない。

 ブラックホールはどこまで成長するのだろうか?やがて宇宙全体がブラックホールに吸収されることになるのだろうか?


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チリの火山で大規模な噴火!ネパールでは巨大地震!地球から謎のメッセージ

 カルコブ山の大噴火

 カルブコ山は、南米チリのロス・ラゴス州プエルトバラスにある成層火山でアンデス山脈を構成する一つの山である。火山とその周辺一帯はジャンキウェ国立自然保護区内にある。溶岩は安山岩で、55 - 60%の二酸化ケイ素を含んでいる。 後期更新世には山体が崩壊し、湖にまで達した。

 4月22日午後6時ごろ、カルコブ火山の大規模な噴火が起きた。カルブコ山は、チリの首都サンティアゴから南におよそ1000キロ離れた、標高およそ2000メートルの火山。チリ政府は、警戒レベルを最高度に引き上げ、半径およそ20キロ以内に住む4400人ほどに避難するよう命じた。火山灰は隣国アルゼンチンの西部の町にも降り注ぐなど、影響が広がっている。

 チリ政府は、さらにこの噴火からおよそ7時間後の現地時間の23日午前1時ごろ、カルブコ火山で新たに大規模な噴火が確認されたと発表した。チリのバチェレ大統領は、4月23日にはみずから現地を訪れ、被害状況を確認した。


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週刊 サイエンスジャーナル 2015.5.10号 スペースデブリをレーザーで落とす/海からのメッセージ/世界最高速リニア新幹線/静電浮遊法/ニホンウナギの謎/103番目の元素

高強度レーザーで微小なスペースデブリ除去!核兵器抑止力にも?

 増加するスペースデブリ

 スペースデブリ(space debris)とは宇宙ゴミのこと。なんらかの意味がある活動を行うことなく地球の衛星軌道上を周回している人工物体のことである。宇宙開発に伴ってその数は年々増え続け、対策が必要となってきている。

 1950年代から人類が打ち上げた人工衛星は、通信や観測などさまざまな分野で大きな利益をもたらした。一方、地球の衛星軌道には、今や3,000トンものスペースデブリ(宇宙ゴミ)が存在し、制御不能となった機体や、機体同士の衝突が生んだ破片など、大小のスペースデブリが、秒速10キロメートル以上の相対速度で個別の軌道上を移動している。そのため、現在活動中の人工衛星は、常に衝突や損傷の危険にさらされている状態だ。

 そんな中、高強度レーザービームを使い、これまで不可能だったセンチメートル(cm)サイズのスペースデブリを地球周回軌道から除去する技術が発表された。


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150頭のイルカが座礁!10億匹の青いクラゲが漂着!海から謎のメッセージ

 ストランディングとは何か?

 ストランディング(stranding)とは、「海(または水)の中にあるべきものが、岸(暗礁)にのり上げる」という意味の動詞、ストランド(strand)に由来する。

 哺乳類に限らず魚類や頭足類の場合にも使われる。元来は、生きた動物が自力でのり上げる場合に使われたようで、死体が漂流して打ち揚がる場合にはビーチング(beaching)という用語を使わなければならないともいわれる。

 日本語では前者の場合を座礁、後者を漂着として区別することもある。一般には海の哺乳類の場合が多く、具体的には生死を問わず海の哺乳類の体が海岸付近にあって人間が何らかの働きかけをしなければ助からない。


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リニア新幹線、世界最高速度603キロを達成!リニアに残された課題とは?

 リニア新幹線が603キロ 世界最高速度更新

 リニア中央新幹線の山梨県内の実験線で4月21日行われた走行試験で初めて時速600キロを超え、鉄道の世界最高速度となる603キロを記録した。

 JR東海は12年後の2027年に東京・名古屋間でのリニア中央新幹線の開業を目指し山梨県上野原市と笛吹市との間の42.8キロの実験線で走行試験を行っている。

 4月21日は営業運転で想定している時速500キロを超えても安定して走行できるか、データを取るため、時速600キロの走行試験に挑んだ。


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ホウ素は液体では半導体だった!宇宙実験技術「静電浮遊法」で世界で初めて解明

 宇宙実験技術でホウ素の謎を世界で初めて解明

 宇宙航空研究開発機構(JAXA)と東京大学(東大)は4月20日、理論的には金属だと考えられていたホウ素が、実は金属ではなく、半導体的性質を強く持つことを明らかにしたと発表した。

 同成果は、JAXA宇宙科学研究所の岡田純平 助教、石川毅彦 教授と東大の木村 薫 教授を中心とする研究グループによるもので、米国物理学会誌「Physical Review Letters」に掲載される予定。

 元素は大きく分けると金属と非金属(半導体、絶縁体)に分類され、ホウ素やケイ素(シリコン)などは金属と非金属の境界に位置しているとされる。こうした元素は固体と液体とで性質が異なり、例えばシリコンや炭素は固体では半導体だが、溶けると金属になる。


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超音波発信器でニホンウナギの謎を一つ解明!深海でも日出・日没を感知していた

 ニホンウナギとは何か?

 ニホンウナギは従来、産卵場所はフィリピン海溝付近の海域とされたが、外洋域の深海ということもあり長年にわたる謎であった。しかし、2006年2月、東京大学海洋研究所の教授・塚本勝巳をはじめとする研究チームが、ニホンウナギの産卵場所がグアム島やマリアナ諸島の西側沖のマリアナ海嶺のスルガ海山付近であることを、ほぼ突き止めた。

 これは孵化後2日目の仔魚を多数採集することに成功し、その遺伝子を調べニホンウナギであることを確認したものである。冬に産卵するという従来の説は誤りとされ、現在は6-7月の新月の日に一斉に産卵するという説が有力である。

 2011年6月29日学術研究船白鳳丸に搭載したプランクトンネットを用いて、産卵直後から2日程度経過した147個の受精卵の採取に成功した。新月の2-4日程度前の日没から23時の間、水深150-180 mで産卵されたと推定される。


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周期律表のパズル一つ解明!アクチノイド元素群は103番元素「Lr」で終了

 ローレンシウム

 ローレンシウム (lawrencium) は原子番号103の元素。元素記号は Lr。アクチノイド系列最後の元素。超ウラン元素である。安定同位体は存在せず、半減期もほとんどの同位体で3分未満と短い。一番半減期が長いのはローレンシウム262(半減期3.6時間)である。

 ローレンシウムは重イオン線型加速器で、カリホルニウムから生成される。同位体に関しては、ローレンシウムの同位体を参照。

 1961年カリフォルニア大学バークレー校のギオルソ (A.Ghiorso) らにより、カリホルニウム(249Cf、250Cf、251Cf、252Cf の混合物)に重イオン線型加速器で加速したホウ素(10B または 11B)を照射して人工的に作られた。


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週刊 サイエンスジャーナル 2015.5.3号 史上最大の噴火/空飛ぶマグマ/ミジンコDNA/オキシドールでがん治療/原始銀河団/心臓病と身長の意外な関係

200年前、史上最大の噴火は世界をこれだけ変えた!過去には破局噴火・玄武岩洪水も

 火山の大噴火で気温は下がる

 タンボラ山(Mount Tambora)はインドネシア中南部、スンバワ島にある成層火山である。島の北側に突き出たサンガル半島の大部分を占めており、標高2,851メートル。山頂には直径約6キロメートル、深さ約600メートルのカルデラがある。

 1815年の大噴火は、過去2世紀に世界で記録されたもののうち最大規模である。VEI(火山爆発指数)=7。1812年から火山活動が始まり、1815年4月10日から同年4月12日にかけての大爆発音は1,750キロメートル先まで聞こえ、500キロメートル離れたマドゥラ島では火山灰によって3日間も暗闇が続いた。

 高さ3,900メートルあった山頂は2,851メートルに減じ、面積約30平方キロメートル、深さ1,300メートルの火口が生じた。この大噴火による噴出物の総量は150立方キロメートルにおよび、半径約1,000キロメートルの範囲に火山灰が降り注いだ。


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月の起源に新説!「空飛ぶマグマ」が巨大衝突説(ジャイアント・インパクト説)を補う

 月の起源に有力な巨大衝突説(ジャイアント・インパクト説)

 月がどの様につくられ、地球を巡る様になったかについて古くから3つの説が唱えられてきた。親子説、兄弟説、他人説だ。

 親子説(分裂説・出産説・娘説)は自転による遠心力で、地球の一部が飛び出して月になったとする説。兄弟説(双子集積説・共成長説)は月と地球は同じガスの塊から、同時に作られたとする説。他人説(捕獲説・配偶者説)は別の場所で形成された月と地球が偶然接近した際、月が地球の引力に捉えられたとする説。

 だが、いずれの説も現在の月の力学的・物質的な特徴を矛盾なく説明することができなかった。まず、親子説では地球-月系の現在の全角運動量を原始の地球だけが持っていたとは考えにくかったし、他人説では広い宇宙空間を行く月が地球から丁度良い距離に接近して引力に捉えられる可能性が低かった。


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ミジンコのDNAを分析すると、4個体を起源とする北米からの帰化種だった!

 ミジンコは4個体を起源とする北米からの帰化種だった!

 ミジンコといえば、水中でプランクトンとして生活する、微小な甲殻類である。今回、東北大学は4月7日、日本の湖沼に多く生息しており代表的な動物プランクトンである「ミジンコ」が、遺伝的多様性が乏しく4タイプの遺伝子型(クローン個体)しか分布していないこと、それらすべてが別のミジンコ種との雑種であること、在来種ではなく北米から侵入した外来種であることを明らかにしたと発表した。

 同成果は、同大大学院生命科学研究科の占部城太郎 教授の研究チームによるもの。詳細は陸水・海洋学の国際雑誌「Limnology and Oceanography」電子版に掲載された。

 ミジンコは、1~2週間で成長し、成熟すると普段は雌だけで子を産む単為生殖によって繁殖することが知られているほか、餌不足など環境が悪化すると雄を産んで有性生殖を行い、乾燥などにも耐えられる休眠卵を産卵することなどが知られている。


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オキシドールでがん治療!放射線増感剤併用“KORTUC(コータック)”とは何か?

 オキシドールとは何か?

 過酸化水素水は過酸化水素(化学式H2O2)の水溶液。過酸化水素は水素と酸素の化合物で、劇物。皮膚にふれると泡(酸素)を発し、金属臭がある。3%水溶液はオキシドールといい、傷の殺菌消毒薬に使われる。オキシドールは薬局で購入できる。 

 ほとんどの実験では、濃度3%のオキシドールをそのまま使えばよい。二酸化マンガンと反応させて酸素を発生させる実験で使うときは、5%以下に薄めたものを使う。5%の溶液を作るには、濃度30%の過酸化水素水を6倍に薄める。 過酸化水素水10cm3を水50cm3(体積比1:5)に加えるとよい。

 直射日光に当たるところに置いておくと、水と酸素に分解するので、暗くて涼しいところに保管する。薄めたものは揮発してしまうので、使い切る。


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およそ110億年前、大量に見つかった原始銀河団!初期宇宙の謎に迫る

 大量に見つかった原始銀河団の候補

 赤外線天文衛星「ハーシェル」と宇宙背景放射観測衛星「プランク」による観測から、私たちが今日目にしている巨大銀河団の前身と言えそうな原始銀河団の候補が200個以上も発見された。
 ビッグバンから138億年経った現在の宇宙では、大半の銀河は数百、数千個の集団で存在している。宇宙がまだずっと若かったころ、こうした銀河団のような巨大な構造はどのようにして作られ、進化してきたのだろうか。

 欧州の赤外線天文衛星「ハーシェル」と宇宙背景放射観測衛星「プランク」の観測によって、宇宙が30億歳だったころの天体が複数発見された。これらは、私たちの銀河の近傍にある、つまり現代に近い銀河団の、前身と言えそうな天体だ。

 プランクは遠赤外線や電波までの9種の波長で全天を観測し、天の川銀河や他の銀河からの放射を調べた。これらはビッグバンの痕跡である宇宙マイクロ波背景放射(CMB)観測の際にノイズとなるもので、プランクの本来の目的からすると「差し引く」べきデータだが、その中から初期宇宙のものとみられる234の天体が見つかった。


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低身長ほど心臓病リスク上昇?コーヒー適量(3~5杯)でリスク軽減!

 いろいろある心臓病

 心臓は、すべての動物の生命活動の中枢となっている臓器。心臓が止まることは生命の終わりそのものでもあり、心臓に起こる心臓病のすべては命にかかわる病気であると言える。

 心臓病にはどんあものがあるのだろうか?

 狭心症は、心臓の血管が詰まって血流が不安定になることで起こる病気。心不全は、心臓の機能にトラブルが発生することで起こる病気。動脈りゅうは、動脈にコブが出来て破裂することがある病気。心臓肥大は、心臓が通常よりも大きくなることで心機能が低下する病気。


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週刊 サイエンスジャーナル 2015.4.25号 新酵母発見!/第58回ノーベル科学賞 チェレンコフ光・インスリンの構造・一遺伝子一酵素説/木星グランドタック/アレルギーを抑えるT細胞

環境省2030年、再生可能エネルギー33%予想!バイオエタノールに新酵母発見!

 バイオマスエネルギーに有用な酵母

 環境省が2030年の再生可能エネルギー普及率を予測をしたところ33%になった。他の67%のエネルギーは火力発電として予想した。

 エネルギーの種別では、発電設備が急増する太陽光が最も多くて1173億kWhに拡大する。次いで水力が既存の大規模と新規の中小規模を合わせて863億kWh、風力が537億kWhまで伸びる。さらにバイオマスと地熱、海洋エネルギーによる発電量も2030年までに大幅に増える見込みだ。

 環境省が再生可能エネルギーの導入量を予測するにあたっては、原子力の利用を前提にしていない。実際に電力会社が出力抑制を実施する場合には原子力の稼働が見込まれているため、その点で原子力の影響を受けるだけである。


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