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!

2016年11月

第二次世界大戦末期、遣独潜水作戦で伝えられた幻のロケット戦闘機「秋水」・ジェット戦闘機「橘花」

 ロケットとジェットの違い

 ジェットエンジン(jet engine)とは、外部から取り込んだ空気を利用すること、および噴流(ジェット)を直接的に生成することをともに満たし、ジェットに起因する反作用を推進に直接利用する熱機関である。ジェットの生成エネルギーには、取り込んだ空気に含まれる酸素と燃料との化学反応(燃焼)の熱エネルギーが利用される。狭義には、空気吸い込み型の噴流エンジンだけを指す。また、主に航空機(固定翼機、回転翼機)やミサイルの推進機関または動力源として使用される。

 ジェット推進は、噴流の反作用により推進力を得る。より具体的には、噴流が生み出す運動量変化による反作用(反動)がダクトノズルやプラグノズルに伝わり、推進力が生成される。なお、ジェット推進と同様の噴流が最終的に生成されるものであっても、直接的に噴流を生成していないもの、例えばプロペラやファン推力などは、通常はジェット推進には含めない。プロペラやファンは、直接的には回転翼による揚力を推力としている。


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遥か50億光年から飛来する謎の「高速電波バースト(FRB)」!正体は中性子星の合体か?

高速電波バースト(FRB)とは何か?

 電波望遠鏡で夜空を観測していると、継続時間がわずかに数ミリ秒(1ミリ秒=1/1000秒)という極めて短い謎のフラッシュ現象が起きている。その頻度は、全天で1日あたり数千回も起きていると言われている。これを「高速電波バースト(Fast Radio Burst=FRB)」という。

 その正体は全く不明で、その距離すら、地球大気で発生しているのか、宇宙論的な遠距離なのか、皆目わからない状況だった。一般に天文学で難しいのは天体までの距離を決めること。距離がわからないと、天体が放つエネルギーの大きさも全くわからないため、まずは距離を決めることがその天体を理解する第一歩である。

 さまざまな波長における高性能望遠鏡のおかげで天文学が大きく発展している今日、このように距離すら全くわからないという「謎の天体現象」は他にない。これまで、FRBの直接的な距離測定はなされていなかったが、実はFRBの電波の特徴から距離が推定されていた。FRBからの電波は、波長の長いものほど遅れてシグナルが到着する。


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燃料不要の夢の宇宙エンジン「EMドライブ」は可能、NASAが発表!電力を確保すれば半永久的に加速

EMドライブとは何か?

 EMドライブ(英: EM-drive、electromagnetic drive)は、イギリスの航空宇宙技術者のRoger Shawyer(英語版)が考案した宇宙機の推進方法。ロケットエンジンなどの既存の推進機関とは異なり、推進剤なしで推力を生み出すとされている。EMドライブは、サテライト・プロパルジョン・リサーチ社により2001年に発表された。

 EMドライブは、マイクロ波を円錐形の鏡の密閉容器内で反射させるという機構からなるシステムである。その原理は2015年現在解明されていないが、既存のロケットエンジンやイオンエンジンが推進剤を出力する反動で加速するのとは異なり、またソーラーセイルやテザー推進のように外部とのエネルギーのやり取りをせずに、推進力が得られるとしている。

 これは、太陽電池などで電力を確保できれば、半永久的に加速が続けられることを意味しており、実現するのであれば画期的な推進機関になると考えられている。 一方で、外部とのやり取りをせずに推進力を得られるという主張に対しては、運動量保存の法則に反しているとの激しい批判も寄せられている。永久機関や異星人の宇宙船、反重力装置などの疑似科学の一種だとする科学者も多く、英国政府の援助も打ち切りとなっている。


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無意識のうちに恐怖記憶を消去できる技術を開発!PTSDから立ち直ることができるかもしれない

 PTSDとは何か? 

 心的外傷後ストレス障害(Post Traumatic Stress Disorder、PTSD)は、命の安全が脅かされるような出来事、戦争、天災、事故、犯罪、虐待などによって強い精神的衝撃を受けることが原因で、著しい苦痛や、生活機能の障害をもたらしているストレス障害である。

 心の傷は、心的外傷またはトラウマ(本来は単に「外傷」の意で、日本でも救命や外傷外科ではその意味で使われ、特に致命的外傷の意味で使われることが多いが、一般には心的外傷として使用される場合がほとんどである)と呼ばれる。トラウマには事故・災害時の急性トラウマと、児童虐待など繰り返し加害される慢性の心理的外傷がある。

 心的外傷後ストレス障害は地震、洪水、火事のような災害、または事故、戦争といった人災、あるいはいじめ、テロ、監禁、虐待、パワハラ、モラハラ、ドメスティックバイオレンス、強姦、体罰などの犯罪、つまり、生命が脅かされたり、人としての尊厳が損なわれるような多様な原因によって生じうる。


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真冬並みの寒気到来!東京の都心で11月としては54年ぶりに初雪!明治8年の統計開始以降、初めて積雪!

 11月の積雪は観測史上初めて

 真冬並みの強い寒気の影響で、11月24日は関東甲信の山沿いを中心に大雪となり、平野部でも雪が積もった。25日朝は、各地で厳しい寒さとなっていて、気象庁は雪が残っているところでは、路面の凍結があり十分注意するよう呼びかけた。25日朝の関東地方では、多くの地域で、この冬1番の冷え込みになり、群馬・前橋市や神奈川・横浜市では、初霜や初氷が観測された。

  気象庁によると、24日は、上空1500メートル付近に氷点下3度以下の真冬並みの強い寒気が流れ込んだ影響で、関東甲信の山沿いを中心に大雪となり、東京の都心で11月としては54年ぶりに初雪を観測したほか、明治8年の統計開始以降、初めて積雪を観測するなど、平野部でも雪が積もった。

  雪は山沿いから平野部にかけて残っていて、午前7時の積雪は、長野県軽井沢町と山梨県富士河口湖町で17センチ、栃木県奥日光で15センチ、長野県諏訪市で7センチ、茨城県つくば市と埼玉県熊谷市で2センチなどとなっている。 また午前7時までの最低気温は、長野市で氷点下2度5分、さいたま市で氷点下2度1分、宇都宮市で氷点下1度7分、水戸市で氷点下1度2分、前橋市で氷点下0度3分、東京の都心で0度3分などと厳しい寒さとなった。


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史上初の発見!英で発掘の化石、恐竜の脳だった!エンドキャスト(頭蓋内鋳型)に残ったものは本物

史上初の発見 恐竜の脳の化石が見つかる

 今からおよそ 1億3000万年前、1頭の草食恐竜が深い沼にはまって死んだ。英ケンブリッジ大学などの国際研究チームは31日までに、イングランドで発掘された化石について、その恐竜の脳だったことが分かったと発表した。恐竜の脳の化石が見つかったのは史上初めてだという。

 化石はアマチュア研究家が2004年にイングランドのサセックス地域で発見。ケンブリッジ大学のデービッド・ノーマン氏などの研究チームが分析を進めていた。

 恐竜はイグアノドンという種類で、脳が残っていた理由を解く鍵は死に方にあった。

 陸上生物の脳は組織が柔らかいことから瞬く間に腐敗が進み、化石となって残るのは極めてまれ。


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NHK“がん治療革命”が始まった!~プレシジョン・メディシンの衝撃~がん遺伝子分析、オーダーメイド治療薬

“がん治療革命”が始まった ~プレシジョン・メディシンの衝撃~

 プレシジョン・メディシン(Precision Medicine)とは、日本語では「精密医療」と訳されている。患者の治療方法を遺伝子レベルで分析・選択し、個人レベルで最適な医療を施すこと。最先端の技術を用い、遺伝子を解析し、遺伝子の異常から適切な薬を投与し治療を行うことである。

 2015年1月20日のオバマアメリカ合衆国大統領の一般教書演説において、“Precision Medicine Initiative”が発表され、世界的にも注目されている。プレシジョン・メディシン(Precision Medicine)と類似した、言葉としてPersonalized Medicine(個別化医療)がある。

 日本人の2人に1人がかかる病、がん。その治療が根底から変わろうとしている...。NHKで11月20日、放映された「NHKスペシャル “がん治療革命”が始まった ~プレシジョン・メディシンの衝撃~ 」には驚かされた。がんがずっと治りやすくなっている印象を受けた。しかも副作用が少ない。これからはオーダーメイド医療「個別化医療」になるとは聞いていたが、ここまで進んでいるとは思わなかった。


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笑う動物たち!くすぐられて笑うネズミの脳の観察に成功!笑いと健康の解明に重要

 動物たちは笑うのか?

 動物は笑うのだろうか? 答えはイエス。明らかに笑っているように見える姿にしばしば遭遇する。しかし、科学的には証明されていないようで、科学者達は今、動物達、そしてネズミまでもが笑う事を証明しようとしている。

 科学者によると、ネズミ達がじゃれ合って遊んでいる時に、笑い声の様な音が聞こえたので、では、くすぐってみたらどうだろうとくすぐってみたそうだ。くすぐってみたら…!ねずみが「キャキャキャキャ」何と笑っているではないか。

 まさかネズミが笑うなんて知らなかった私は、世界を見る目が変わった。ネズミに限らず、世界は動物の笑い声で満ちていた。この研究によって研究者たちは、笑いの起源について、ある仮説を提唱し始めた。


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人体は宇宙だった!ヒトの細胞と中性子星のあいだによく似た構造が見つかる!オルガネラと核物理学の共通点

 細胞の不思議「オートファジー」

 オートファジー (Autophagy)といえば、大隅良典先生のノーベル医学・生理学賞の授賞研究であるが、細胞が持っている、細胞内のタンパク質を分解するための仕組みの一つ。自食(じしょく)のことである。酵母からヒトにいたるまでの真核生物に見られる機構であり、細胞内での異常なタンパク質の蓄積を防いだり、過剰にタンパク質合成したときや栄養環境が悪化したときにタンパク質のリサイクルを行ったり、細胞質内に侵入した病原微生物を排除することで生体の恒常性維持に関与している。

 だが、オートファジー研究にはまだ未解決の問題がある。オートファジーによって、何時如何なる生理的条件下に、タンパク質のみならず核酸、脂質、それらの複合体が、どのような機構で分解されるかがいまだ解明されていない。このためには、酵母の膨大な遺伝学的な知見を背景に、酵母の系を最大限活用し、質量分析など最近の分析技術を活用。

 細胞がある種のストレス(アミノ酸飢餓の状態や、異常タンパク質の蓄積)にさらされると、細胞質中の一部で、過剰に作られたタンパク質や異常タンパク質と共にリン脂質が集まり、オートファゴソーム(Autophagosome、またはオートファジー小胞 Autophagic vesicle)と呼ばれる細胞内構造の形成がはじまる。


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COP22閉幕 “マラケシュ行動宣言”採択!2018年までに「パリ協定」温室効果ガス削減のためのルール作り

COP22閉幕 今後2年間で温暖化対策のルール作り

 北アフリカのモロッコで開かれていた地球温暖化対策の国連の会議、COP22は、すべての国が温暖化対策に取り組むことを定めたパリ協定の具体的なルールを今後2年間で作ることなどを決め、閉幕した。

 今月7日からモロッコで開かれていたCOP22では、各国が5年ごとに国連に提出する温室効果ガスの削減目標をどう評価し検証するかなど、パリ協定のルール作りのスケジュールを決められるかが、焦点の一つになっていた。

 最終日は、このスケジュールなどについて採択が行われ、2018年までの今後2年間でルールを作ることや、削減目標の評価や検証のしかたについて、来年2月に各国が国連に意見書を提出するなど来年行う作業の日程を決めたうえで、日本時間19日昼前、閉幕した。


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がん高額治療薬「オプジーボ」価格50%引き下げ!高額療養費の負担額軽減のためだが、製薬会社にダメージ

ノーベル賞の受賞予測に選ばれた「がんの免疫療法」

 今年2016年のノーベル生理学・医学賞は東京工業大学の大隅良典教授の「オートファジー」だった。惜しくも今年のノーベル賞は逃したが、アメリカのトムソン・ロイターの予測で日本人研究者として挙げられた3人がいた。このうち、免疫の働きを抑える「PD-1」という物質を発見し、新しいがんの治療薬の開発に道を開いた京都大学の本庶佑名誉教授がいる。

 2014年、新しいコンセプトの抗がん剤、小野薬品工業(本社・大阪市中央区)のニボルマブ(商品名オプジーボ®点滴静注)が登場、画期的な「がん免疫療法」として大きな期待を集めている。この創薬をけん引したのが、世界の免疫学研究を長年リードしてきた京都大学の本庶佑(ほんじょ・たすく)氏(現・客員教授、静岡県公立大学法人理事長)だ。

 2006年にがん免疫抑制抗原PD-1の抗体として、ニボルマブが米国食品医薬品局(FDA)により研究用新薬として認可され、同年から臨床試験が米国でスタート。2009年、米製薬大手、ブリストル・マイヤーズスクイブ社が、24億ドルでメダレックス杜を買収すると、薬の開発は加速された。


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17種類もある、氷の不思議?新タイプの氷の結晶構造を解明、水素貯蔵材料になりうる可能性

氷の不思議

 水に砂糖などの不揮発性の物質を溶かすと、水溶液が凍る温度(凝固点)は0℃よりも低くなる。この現象を凝固点降下という。水が凍るときは水分子同士が結びついて氷になる。ところが、水溶液の場合、水に溶けている物質の粒がじゃまをして、水分子同士が結びつきにくい状態になっている。このため、水溶液を凍らせるには0℃よりも温度を低くする必要がある。水に溶けている物質の粒の数が多いほど、水溶液の凝固点は低くなる。

 では、10gの食塩と10gの砂糖を水100gに溶かす場合、どちらが低い温度で凍るか?

 正解は食塩、砂糖水は-0.7℃、食塩水は-5.6℃。これは、食塩と砂糖の粒のつくりの違いが関係している。食塩と砂糖が水に溶けたときの粒の様子は、図のように考えることができる。同じ質量の水に、食塩と砂糖をそれぞれ同じ質量だけ溶かすと、砂糖水よりも食塩水の方が、水に溶けている物質の粒の数が多くなる。このため、食塩水の方が、より低い温度で凍った。


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「スター・トレック」のワープは実現可能か?意識改革で人類は「光速」を超えて移動することができる

人類は「光速」を超えられるか?

 超光速航法は、SFなどに見られる架空の航法であり、宇宙船が光速を超える速さで航行するための技術である。

 相対性理論によると、物体の相対論的質量は速度が上がるにしたがって増加し、光速において無限大となる。このため、単純に加速を続けるだけでは光速に達することも、光速を超えることもできない。宇宙を縦横無尽に駆け回るSFの恒星船ではこのままだと都合が悪いので、さまざまな架空理論にもとづく超光速航法が考えられている。

 ワープ(warp)もその一つである。ワープはSFに登場する超光速航法で「宇宙空間歪曲航法」などとも呼ばれる。日本ではアニメ「宇宙戦艦ヤマト」のヒットで良く知られるようになったが、アメリカなどでは「スタートレック」シリーズの"Warp drive"で有名になった用語である。


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世界に広がるプラッスチックゴミ!動物たちが誤飲する一因はプラスチックについた藻類の「硫黄の匂い」

マイクロプラスチックと生物濃縮

 ウミガメがレジ袋を飲み込んで死亡したり、イルカの胃の中からプラスチックゴミが発見されたり、海鳥が餌と間違って食べてしまう...。海に捨てられたゴミによって、動物が被害を被っているという話を耳にした人もいるのではないだろうか?

 プラスチックゴミが紫外線や、波の力で少しずつ小さくなり、分解していき、目に見えねいほど小さくなる。この小さなプラスチックの破片「マイクロプラスチック」が、現在問題になっている。

 浮かんでいるプラスチック粒子は動物プランクトンに似ており、それがクラゲに誤食されることで海洋食物連鎖に入る。2001年にそこから採ったサンプルでは、プラスチックの質量が(この地域の最有力な動物である)動物性プランクトンの7倍を上回った。


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インド深刻な大気汚染、PM2.5基準の16倍!ディーゼルエンジンなどが原因、市内全校が3日間休校

 深刻な大気汚染のインド首都、市内全校が3日間休校に

 近年最悪規模の大気汚染に見舞われているインドのデリー(Delhi)首都圏政府は6日、首都ニューデリー(New Delhi)市内の全ての学校を明日から3日間、休校とすると発表した。

 アルビンド・ケジリワル(Arvind Kejriwal)デリー首都圏首相は、深刻な大気汚染を「総合的に解決するため緊急措置を講じる必要がある」とし、全ての建設および解体作業を5日間中止し、全ての学校を3日間休校とすると発表。さらに市民に対し、できる限り室内にとどまり、可能ならば在宅勤務とするよう呼び掛けた。

 このほか、首都圏政府は大気汚染対策として、粉じん防止を目的とした主要道路への散水や発電所の稼働停止などを挙げている。ニューデリーでは都市化が急激に進んだ結果、ディーゼルエンジンや石炭火力発電所、産業排出物に起因する大気汚染が進み、年々、大気環境が悪化している。


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2016年11月14日「スーパームーン」1948年以来、68年ぶりに満月が地球に大接近!雲の切れ間から月を探そう

2016年11月14日 スーパームーン

 11月に入り急に寒くなったが、空気が乾燥し透明度が増してくると、夜空の星が美しい季節がやってくる。暖かい服装と暖かい飲み物を用意して、たまにはのんびり星を眺めてみたいものだ。

 11月初め、日の入り直後の南西の低い空には、10月30日に3度まで近づいた金星と土星が、まだまだ仲良く並んでいた。11月2日から3日にかけて三日月前後の細い月がこのふたつの惑星に近づいた。黄昏の残る夕空ではマイナス4等級の金星に対して0等級の土星は見えにくいが、11月3日には月、金星と一緒に小さな正三角形が描けた。

 その後月は、日に日に上弦に向かって形を変えながら背景の星空の中を移動していき、6日には火星にも接近した。惑星を手掛かりに月の位置と形の変化を楽しもう。


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現代社会の落とし穴、恐怖のシンクホール!JR博多駅前道路陥没事故発生!地下水の流出が原因か?

 博多駅前で道路大きく陥没 周辺では停電も

 11月8日朝、福岡市のJR博多駅前で、突然道路が、縦横およそ30メートルにわたって大規模に陥没し、周辺のビルに避難勧告が出されたほか停電やガスの供給停止など影響が広がっている。福岡市は、記者会見して市営地下鉄の延伸工事が原因だという見方を示した。

 海外のニュースでは時々聞いた陥没事故、まさか日本の都市部で起きるとは思わなかった。先日の東京の大停電といい戦後の高度経済成長期に作られた施設に老朽化が進んでいたりするのではないだろうか?また、高度成長期を支えた工業地地帯では地下水を多く汲み上げているから、地下の空洞化が進み、地盤も弱くなっているとも考えられる。

 今回の事故、8日午前5時すぎ、福岡市博多区のJR博多駅前で、道路が陥没しているという通報が相次いで寄せられた。福岡市によると、現場は、博多駅前の市道で、幅およそ27メートル、長さおよそ30メールにわたって大規模に陥没した。陥没している市道は、日中は交通量が多い場所で上空からの映像では、5つの車線と歩道がすべて陥没し破裂した水道管から大量の水が流れ込んでいた。


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COP22 パリ協定実行へルール作りの開始!どうなる?トランプ大統領誕生で「パリ協定」脱退?

 トランプ氏第45代アメリカ合衆国大統領に

 アメリカ大統領選において、共和党のドナルド・トランプ氏が勝利し、世界に激震が走っている。この勝利が驚きなのは、アメリカ中のメディアが「アンチ・トランプ」だったこと。クリントン氏を支持したのは57社であったのに対し、トランプ氏を支持しているのはわずか2社だった。

 米大統領選の投開票が全米各地で行われ、11月9日午後(現地時間8日夜)、共和党の不動産王・ドナルド・トランプ氏が、民主党のヒラリー・クリントン元国務長官を破り、第45代大統領になることが決まった。

   アメリカ国内では、選挙戦の最後の最後まで、主要メディアが「反トランプ」報道を続け、当初は「立候補自体が冗談」とまで揶揄された。そのトーンは、日本などの主要メディアも同じだった。


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気象衛星ひまわり9号を打ち上げ成功!可視赤外放射計(AHI)で2輪のひまわりが地球の光と温度を感知

 気象衛星ひまわり9号を打ち上げ

 台風進路予想などで活躍している静止気象衛星ひまわり8号と同型でバックアップ機となるひまわり9号が2日午後3時20分、鹿児島県の種子島宇宙センターからH2Aロケット31号機で打ち上げられた。当初は1日に打ち上げる予定だったが、悪天候が予想されたため延期していた。

 気象庁、宇宙航空研究開発機構(JAXA)などによると、ひまわり8号は2014年10月に打ち上げられ、昨年7月から7号の後継機として運用されている。9号は8号と同型で太陽電池パネルを展開すると全長約8メートル、重量は約1.3トン。この日の打ち上げ後は、エンジンからガスを噴射して約1週間後に観測ポイントである赤道上空約3万6千キロの静止軌道に到達する。到達後は「スラスタ」と呼ばれる12の小エンジンで姿勢を微調整する。姿勢が確定したら約3カ月かけて機器類を点検。その後は8号に異常が生じる事態に備えバックアップ機として当面待機し、22年に8号と交代して観測を開始する予定だ。


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頭が2つあるサメの報告が増加、一つ目のサメなどの突然変異も原因不明!乱獲で遺伝子の多様性が低下した?

 一つの体に二つの頭

 結合双生児とは頭や体が結合している双子のこと。双頭症ともいう。日本では「ベトちゃん、ドクちゃん」と下半身がつながった状態で生まれた2人が話題になったが、実は世界には結合双生児は多く存在する。

 ベトちゃん、ドクちゃんのように下半身がつながった状態だったり、頭がくっついて生まれてきたり、体のごく一部の結合したりと症状は違うが、20万件に1組程度の割合で発生している。

 結合双生児の多くは、医療が近代化していない国に多く出生されており、その理由としては、妊娠した段階で赤ちゃんの状態が判るかどうか。


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