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!

2017年09月

ブラックホールが「ガス流」で成長、ブラックホールが「光の力」で抑制される仕組みを解明!

 成長するブラックホール

 宇宙では謎の現象があちこちで起きている。その中でもブラックホールの存在は謎そのものだ。極めて高密度かつ大質量で、強い重力のために物質だけでなく光さえ脱出することができない。

 2012年11月、宇宙観測史上最大かもしれない超大質量ブラックホールを2億2000万光年離れた小さな銀河「NGC 1277」の中心部に発見したことを、米天文学者らが発表した。質量は太陽の170億倍で、銀河の7分の1を占めるという。

 なぜそんな巨大なブラックホールが存在するのであろうか?

 ブラックホールは周りの天体を飲み込み、時にはブラックホール同士が合体して巨大なブラックホールは形成されていく。


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世界最大の魚類は?海の人気者だが不思議な骨格、お腹スカスカ、尾びれなし!簡単にいうと「進化したフグ」

 世界一大きな魚は?

 世界一巨大な魚類はジンベイザメだが...。サメのなかまを除く魚類の中で最大の魚類は何だろう?

 正解はマンボウである。最大全長333センチメートル。体重2.3トン。世界最大の硬骨魚のひとつである。

 マンボウ(Mola mola)は、フグ目マンボウ科の1種である。巨体と独特の体型が特徴の海水魚である。英語名はオーシャンサンフィッシュ (ocean sunfish)。海洋の上を体を横倒しにして、太陽に体を向けたまま漂うことがあることからこう呼ばれる。この姿勢は鳥に寄生虫を食べてもらうためだという。

 大きな体に愛嬌のある風貌で、水中を悠然とただようマンボウの姿はスクーバダイビングなどで人気が高い。フグ目に属し、同目に特徴的な丸い目、小さな口、鳥のくちばしのような板状の歯、小さな穴状のエラ穴を持つ。腹びれと肋骨を持たないのも同目の特徴である。


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世界最古の生命痕跡を発見!カナダ・ラブラドル半島で39億年前の岩石から生物由来の炭素

 世界最古の生命痕跡を発見

 東京大学などの研究グループが、カナダで採取した39億年前の岩石から、世界最古とみられる生命の痕跡を発見したと発表した。

 東京大学の小宮剛准教授などの研究グループは、カナダ北東部のラブラドル半島にあったおよそ39億5000万年前の岩石を採取し詳しく調べた。その結果、自然界に存在する3種類の重さの炭素のうち、生物の体内に多い、最も軽い炭素の割合が高い塊が見つかり、研究グループでは、生物の死骸の痕跡だとしている。

 これまでに確認された世界最古の生命の痕跡は、グリーンランドでみつかった38億年前のものだが、今回の発見は、それよりも1億年以上古いものだという。


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祝!日本人11年連続イグ・ノーベル賞受賞!世にも不思議な雌雄逆の昆虫発見!日本人研究者に生物学賞

 イグ・ノーベル賞 雌雄逆の昆虫発見 

 ノーベル賞のパロディーとしてユニークな研究に贈られる「イグ・ノーベル賞」の授賞式がアメリカのハーバード大学で行われ、メスにオスのような生殖器がある昆虫を発見した北海道大学などの研究者が「生物学賞」に選ばれ、日本人の受賞は11年連続となった。

「イグ・ノーベル賞」は、1991年にノーベル賞のパロディーとしてアメリカの科学雑誌が始めた賞で9月14日、ハーバード大学で、授賞式が行われた。

 このうち、「生物学賞」は北海道大学の吉澤和徳准教授と、慶応大学の上村佳孝准教授らが受賞し、日本人は11年連続の受賞となった。吉澤准教授らは、ブラジルの洞窟で、メス側の生殖器が伸縮可能な形で、オスの腹部に差し込まれる「チャタテムシ」の仲間の昆虫を発見した。


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観測史上最大の磁気嵐発生は?9/6巨大フレアーの約10倍!1770年9月、江戸時代の文献「星解」

 9月5日~7日、太陽フレアーによる磁気嵐発生

 太陽の活動を観測しているNASA(アメリカ航空宇宙局)は、日本時間の9月5日から7日にかけて、5回にわたって「太陽フレアー」を観測した。そのうち9月6日に発生した2回の大規模なものは、ともに「X」クラスと呼ばれる最も規模の大きい爆発に分類されるが、このうち、日本時間の午後9時ごろに観測された2回目は、2008年12月以降、最大の爆発だったという。

 この影響で、9月8日午後から深夜にかけて電気を帯びた微粒子が地球に到達し、GPSや無線通信などに影響が出た。また、この「フレア」の影響で今月、地球で磁気嵐が起きて日本でも北海道でオーロラが見られ話題となった。

 今回、およそ250年前の江戸時代に観測史上最大の磁気嵐が発生し、京都市で夜空の半分を覆うようなオーロラが観測されていたとする研究成果を国立極地研究所などのグループが発表した。


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「量子コンピューター」実現へ、光量子の光ループ方式を発明!量子アニーリング方式に対抗

 量子コンピューターのしくみ

 量子コンピューターといえば、量子力学の原理を情報処理に応用するコンピュータで、極微細な素粒子の世界で見られる状態の重ね合わせを利用して、超並列的に計算を実行するコンピュータである。

 原子の内部構造のような極めて微細なスケールの世界は、物体に働く古典力学とは原理の異なる量子力学が支配している。素粒子の状態を表す属性は、複数の状態が同時に実現している「重ね合わせ」という状態にある。これを「量子ビット」(qubit:quantum bit)と呼ばれる情報の表現として利用することにより、並列的な計算を実現するというのが量子コンピュータの基本的な原理である。

 従来の計算機は1ビットにつき、0か1のいずれかの値しか持ち得ないのに対して、量子コンピューターでは量子ビット (qubit; quantum bit) により、1ビットにつき任意の割合で重ね合わせて保持することが可能である。 n量子ビットあれば、2のn乗の状態を同時に計算できる。理論上、現在の最速スーパーコンピュータで数千年かかっても解けないような計算でも、例えば数十秒といった短い時間でこなすことができる。


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ノーベル賞予想に日本人研究者!フレキシブルで軽量「ペロブスカイト太陽電池(PSC)」、宮坂力特任教授

ことしのノーベル賞予想に日本人研究者

 今年もノーベル賞のシーズンが近づいてきた。今年の発表は、10月2日に医学生理学賞、3日に物理学賞、4日に化学賞が、6日に平和賞、9日に経済学賞の予定である。文学賞の日程は後日発表される。

 さて、今年のノーベル賞の発表を前に、受賞が有力視される世界の研究者22人をアメリカの学術情報サービス会社が発表し、日本からは化学賞で桐蔭横浜大学の宮坂力特任教授の名前が上がっている。

 宮坂特任教授は、「ペロブスカイト」と呼ばれる特殊な結晶の構造を持つ物質を金属板などに塗るだけで、太陽電池を作ることができることを発見した。ペロブスカイト太陽電池は、現在の太陽電池に比べて軽くて生産コストが安いうえ、折り曲げることも可能になることから、次世代の太陽電池として注目を集めている。


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定説覆す!恐竜の「色付き」卵を発見、カラフルな卵を産むのは、鳥だけの特権ではなかった

 卵の殻といえば...

 卵といえば、動物のメスが生み出される卵細胞のこと。生殖を目的として外部に放出(産卵)される卵は、その多くが周辺環境と内部を隔てる構造を持つ。哺乳類以外で主に陸上で生活する動物の卵は「殻」を持ち、恒常性を保つ機能を持つ。また発生に消費されるエネルギーとして脂肪が蓄えられているものも多く、このため卵自体は他の生物にとって大変優れた食料ともなる。

 大きさとしては、直径約100μm のウニの卵から、長径約 11cm のダチョウの卵まで、様々な卵が存在する。なお、卵黄自体は一つの細胞である。このため2000年代現在、確認されている世界最大の細胞は、ダチョウの卵の卵黄である(ダチョウ目ヒクイドリ)。


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ニュートンもびっくり!量子力学の世界では等速直線運動せず!慣性の法則が破れている?

 慣性の法則と量子力学

 慣性の法則(Inertia)といえば、外から力が作用しなければ、静止している物体は静止を続け、運動する物体は等速度運動を続けるという法則。ニュートンの運動の法則の1つで,運動の第一法則ともいう。運動の現状をそのまま保持しようとする物体の性質を慣性という。

 量子力学(Quantum mechanics)は、一般相対性理論と同じく現代物理学の根幹を成す理論として知られ、主として分子や原子、あるいはそれを構成する電子など、微視的な物理現象を記述する。 量子力学自身は前述のミクロな系における力学を記述する理論だが、取り扱う系をそうしたミクロな系の集まりとして解析することによって、ニュートン力学に代表される古典論では説明が困難であった巨視的な現象についても記述することができる。


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前人未踏の世界へ!世界初、マントルを直接掘削!JAMSTEC掘削船「ちきゅう」の挑戦

 世界で初めてマントルを調べる掘削船「ちきゅう」

 海洋研究開発機構(JAMSTEC)地球深部探査センター(CDEX)の地球深部探査船(掘削船)「ちきゅう」。

 日本・米国が主導する統合国際深海掘削計画(IODP)において中心的な掘削任務を担当しており、巨大地震・津波の発生メカニズムの解明、地下に広がる生命圏の解明、地球環境変動の解明、そして、人類未踏のマントルへの到達という目標を掲げている。

 地球が水と生命に恵まれたオアシスであることを我々は既に知っている。しかし、過去46億年の地球の歴史で繰り返されてきた、隕石衝突、地震、火山噴火、津波、異常気候の発生は、地球上の生命に多大な影響を及ぼしてきた。


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土星探査機「カッシーニ」 燃え尽きて20年間の任務終了!タイタンにメタン、エンケラドスに水...数々の成果

米土星探査機カッシーニが任務終える

 米国の大型土星探査機カッシーニが15日、13年間の観測任務を終える。機体は土星の大気圏に突入して消えるが、約45万点もの鮮明画像を撮影、二つの衛星に海があること明らかにするなど、数多くの素晴らしい観測成果を残してくれた。米航空宇宙局(NASA)によると、カッシー二は通信が途絶えた後間もなく大気圏で燃え尽きるが、直前まで大気の観測を行ない地上にデータを送ることを試みるという。

 カッシーニは高さ約7メートル、幅約4メートル、重さ約6トンの大型土星探査機。1997年10月15日に米フロリダ州のケープカナベラル空軍基地から打ち上げられた。探査機の製造、打ち上げには 欧州宇宙機関(ESA)なども参加、協力した。機体には世界約80カ国の一般市民約61万人が土星への夢を託して寄せた署名も積まれた。金星や地球、木星上空でスイングバイを繰り返して2004年6月に土星上空に到達。土星の周りを回る探査機は初めてで、以来13年の長い間観測を続けた。


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「シーシェパード」今年の調査捕鯨妨害停止?過ぎた環境保護は問題、オーストラリアではサメによる被害急増

 シーシェパードという環境保護団体

 シーシェパードというと、海洋生物の保護のための直接行動を掲げる国際非営利組織の海洋環境保護団体を自称している団体である。本部はアメリカ合衆国ワシントン州フライデーハーバー。 国際環境保護団体グリーンピースを脱退したカナダ人、ポール・ワトソンが1977年に設立した。

 環境保護団体というと一見、善意で良識ある人々と見られがちだが、シーシェパードは攻撃的な方法を用いる。人が動物を食べるのはタンパク質を必要とする以上必要なことであるが、代表者のワトソンは、菜食主義、能動的人口管理を推進しており、人間より動物を重視するという思想を広めようとしている。

 アイスランドやノルウェーの捕鯨船を体当たりで沈没させるなど過激な行動で知られ、2005年からは南極海での日本の調査捕鯨を妨害するようになった。反捕鯨に共鳴する欧米の資産家や著名人らに支援される一方で、暴力的な手段をいとわない過激な活動を展開することから、日本、アメリカ、カナダ1の各政府からテロリストと名指しされたことがある。


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「台風18号」日本列島縦断!ハリーケーン「ハービー」「イルマ」で米国ダブルパンチ!

 台風18号 日本列島縦断コースに

 今週末、非常に強い台風18号が、沖縄県の西の海上を北上、日本列島を縦断しようとしている。気象庁の観測によると、非常に強い台風18号は、9月14日、午後9時には沖縄県の久米島の西北西260キロの海上をゆっくりとした速さで北へ進んでいる。

 気象庁によると、台風18号の現在の中心気圧は935ヘクトパスカル、中心付近の最大風速は70メートル、最大瞬間風速は70メートルで、中心から半径200キロ以内では25メートル以上の暴風域となっている。

 台風の暴風域に入っている宮古島では、14日未明に最大風速23.2メートルと、何かにつかまらないと立っていられないほど強風が吹いた。また、12日夕方からけさ7時までに降った雨量は、宮古島東部の新城で549ミリ、伊良部島の下地島空港で443.5ミリを記録。気象庁は「50年に1度の記録的な大雨」だと発表し厳重な警戒を呼びかけた。


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海洋の温暖化で魚が小型化?タラ・ホッケ・サンマなどが不漁、海水温と漁業の関係

 海洋の温暖化と生態系

 海洋の温暖化は気候変動などに様々な悪影響をもたらしてしている。海の環境に悪い影響が及ぶということは、当然そこで暮らす魚などの生態系にも被害を与えるということ。そして結果的には人間の行う漁業にも悪影響を与え、私たちの貴重な食料が損なわれてしまう可能性もある。

 近年魚のエサとなる「プランクトン」が減少傾向に 近年魚のエサとなる「プランクトン」が減少傾向にあるという研究結果が発表された。プランクトンが減少しているということは、当然それをエサとしている魚の生息量も減ってしまうことになる。これは地球温暖化によって海水の温度が上昇し、プランクトンの生息が困難な状況に陥っているエリアが存在するためだと考えられている。


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わすかなCO2増加でも海洋は酸性化、炭酸イオンの減少で貝やサンゴが消える?海の酸性化の仕組み

 海洋の酸性化とは?

 地球温暖化に関係のあることとして海洋の酸性化がある。人間活動によって排出される二酸化炭素は、地球温暖化を引き起こす主要な温室効果ガス。地球温暖化は、海水温の上昇や海面水位の上昇を引き起こし、海洋環境にも影響を及ぼすとされる。

 さらに近年、大気中に放出された二酸化炭素を海洋が吸収していることにより引き起される問題として「海洋酸性化」が指摘されている。海水中のpHは一般的に弱アルカリ性を示し、表面海水中での約8.1から深くなるにつれてpHは下がり、北西太平洋亜熱帯域では水深1000m付近で約7.4と最も低くなりる(北西太平洋亜熱帯域でのpHの平均的な鉛直分布)。

 これは、深くなるにつれて有機物の分解により海水中の酸素が消費され、全炭酸濃度が増加することによる。二酸化炭素が多く溶け込むとpHが下がり、海水のアルカリ性が弱まる。海洋酸性化の指標として用いられるpHは、水素イオン濃度の逆数の対数で定義される値であり、水素イオン濃度が増えるとpHは下がる。


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地球温暖化ではなく、海洋温暖化か?亜熱帯の海中は100年に1度の速さで温まっていた

 海の水は簡単には混ざらない

 海水浴に行って泳いでいると、温かかった水が急に冷たくなることがある。温かい水と冷たい水の境目が体を通り過ぎたのだ。熱い湯が流れ込む温泉の湯船でも、上と下とで水温はかなり違っている。かき混ぜないと、全体が同じ温度にならない。水というのは、けっこう混じりにくいものだ。

 亜熱帯の海中には、周りとあまり混じらずに潜行している巨大な水の塊がある。数千キロメートルもの広がりを持つ水の塊が、まるで巨大な潜水艦のように、海面から数百メートルの深さをゆっくりと動いていくイメージだ。この水の塊を「亜熱帯モード水」という。たとえば、日本列島の南岸を北に流れている黒潮の南側の海域にできる。

 海の水温は、海面が温かくて、深くなるほど冷たくなっていくのが基本形だ。ところが、亜熱帯モード水は、深さによらず水温がほぼ一定だ。その点で、周りとは性質が違う特殊な水の塊なのだ。


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地球温暖化ではなく、海洋温暖化か?台風の大型化、サンゴの白化、サンマの不漁..などなど

 海洋の温暖化

 最近では「地球温暖化」は一時的なもので、これから寒冷化になるといった意見も出てくるようになったが、最近の台風やハリケーンなどの被害を見ていると、日本周辺の海水温は上昇していて、近海で発達したまま上陸することが多くなっている。

 白化現象とは、サンゴが白くなる現象であるが、この原因は、海水温が30℃以上になると、サンゴの中に共生する直径0.01ミリほどの褐虫藻が、サンゴから抜け出すことにより起こり、そのまま褐虫藻が戻らないとサンゴは死滅してしまう。カリブ海・インド洋・オーストライラ・沖縄近海など世界中の海で発生している。

 地球温暖化というより「海洋温暖化」なのではないだろうか?


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地球温暖化はウソ?ホント?人工知能(AI)に学習させた結果「温暖化は一時的な自然現象」

 地球温暖化はウソ?ホント?

 トランプ大統領は「気候変動問題はでっちあげ」とし、大統領選挙の時から、パリ協定からの離脱と途上国の温暖化対策への支援金の拠出停止を公約に掲げていた。そして気候変動に関する研究の予算を大幅に減らし、環境規制も取り払うことで、石炭やシェールガス開発を進め、新たな産業開発・雇用創出をしようとしている。

 なぜトランプ氏はマスコミや各国のリーダー達の批判を受けてまで、パリ議定書を離脱するのだろうか?

 それは「二酸化炭素(CO2)が地球温暖化の原因」というのはあくまで仮説でしかないからだ。最近ではようやく地球温暖化は一時的な原因だとする論文も散見されるようになってきた。


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黒潮に世界最大級の乱流をトカラ海峡で発見!深層の豊富な栄養を海洋表層へ運び豊かな海に

 黒潮の出発点、トカラ海峡

 黒潮は、東シナ海を北上してトカラ海峡から太平洋に入り、日本列島の南岸に沿って流れ、房総半島沖を東に流れる海流である。日本近海を流れる代表的な暖流で、日本では日本海流とも呼ぶ。 貧栄養であるためプランクトンの生息数が少なく、透明度は高い。このため、海色は青黒色となり、これが黒潮の名前の由来となっている。

 トカラ海峡は屋久島・種子島と奄美諸島の間の海峡で、トカラ列島(中之島や諏訪之瀬島など10個ほどのの小さな島々からなる)がその間に列をなして散在している。ここは東シナ海から太平洋への黒潮の通り道として有名だ。

 8月30日、気象庁は日本の太平洋沿岸に沿って流れる黒潮が、和歌山・潮岬から東海沖で日本列島から離れ、北緯31.5度付近まで南下していると発表した。「黒潮大蛇行」と呼ばれる現象とみられ、2005年8月以来のことだ。漁獲量が減ったり太平洋沿岸の潮位が上昇したりする恐れがある。


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これは偶然の一致?太陽で巨大フレアー発生!水爆実験の直後、太陽によるEMP(電磁パルス)発生

 巨大フレアー発生

 太陽の表面で「巨大フレアー」が発生した。太陽フレアーとは、太陽の表面の爆発現象で、太陽系で最大の爆発現象でもある。小規模なものは1日3回ほど起きている。多数の波長域の電磁波の増加によって観測される。太陽の活動が活発なときに太陽黒点の付近で発生する事が多い。

 太陽の活動を観測しているNASA(アメリカ航空宇宙局)は、日本時間の9月5日から7日にかけて、5回にわたって「太陽フレアー」を観測した。そのうち9月6日に発生した2回の大規模なものは、ともに「X」クラスと呼ばれる最も規模の大きい爆発に分類されるが、このうち、日本時間の午後9時ごろに観測された2回目は、2008年12月以降、最大の爆発だったという。

 この影響で、9月8日午後から深夜にかけて電気を帯びた微粒子が地球に到達し、GPSや無線通信などに影響が出た。国立研究開発法人の情報通信研究機構は、今回のフレアによる磁場の乱れは午前中にピークを過ぎたものの、太陽活動は引き続き活発で、新たなフレアの発生も考えられることから「今後、数日間は警戒が必要だ」としている。


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