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火星探査機メイブンとは何か？
メイブン(MAVEN)は、NASAの火星探査計画及びその探査機の名称。探査機を火星に送り込み、火星の大気とその宇宙への流出の進展について研究を行う。MAVEN計画の主要計画者はコロラド大学ボルダー校宇宙大気物理研究室のブルース・ジャコスキーである。
NASAのマーズ・スカウト計画によって立ち上げられたもので、同計画自体は2010年に中止されたが、フェニックスとMAVENの2機は終了前に開発が決定していたために継続が決められた。マーズ・スカウト計画は予算を4億8500万USドル以内に収めることを目標にしている。2008年9月15日、NASAはMAVENをマーズ・スカウト計画の一端として2013年のミッションに選択したと発表した。MAVENは合計10機の提案のうちの一台であり、最終選考でもう1台のライバル機に勝って選択された。
太陽とはどのような天体か？
私たちは太陽についてどのくらい知っているだろう？
太陽の半径は約70万kmであり地球の約109倍に相当し、質量は地球の約33万倍にほぼ等しい。平均密度は水の1.4倍であり、地球の5.5倍と比べ約1/4となる。太陽系の全質量の99.86%を占め、太陽系の全天体に重力の影響を与える。太陽は属している銀河系の中ではありふれた主系列星の一つで、スペクトル型はG2V（金色）である。
太陽の推測年齢は約46億年で、中心部に存在する水素の50%程度を熱核融合で使用し、主系列星として存在できる期間の半分を経過しているものと考えられている。人類は太陽を通じて核融合反応を発見したが、地球上での核融合反応にはまだ成功していない。
地球以外に川のある天体
驚いたことに、地球以外に川の存在が確認されている天体が太陽系にある。
ひとつは、土星の衛星タイタン。ここでは地球における水と同じように、雨が降り、川を流れ、海に注ぐ。2005年探査機「カッシーニ」の子機「ホイヘンス」が、タイタンの地表を調査してくわしいことが分かった。
土星最大の衛星タイタンは、地球以外で唯一、液体が安定的に地表に存在する天体だ。地球では水の雨が降り、川となって海に流れ、蒸発してまた雨になるが、これと同様にタイタンには、エタンやメタンといった炭化水素の循環が存在する。カッシーニがレーダー観測でとらえたのは、タイタンの北極圏を400km以上にもわたって流れる川で、液体の炭化水素がLigeia Mareと呼ばれる大きな海に流れ込んでいる。
謎の多い巨大ガス惑星「木星」
木星は、太陽系の惑星の中で一番大きな天体だ。直径は、地球の約11倍。質量は地球の318倍もあるので他の惑星7つを足しても木星の半分の質量にもならない。
木星は、地球や水星、金星、火星のような岩石型惑星ではなく、ガス型の惑星だ。そのほとんどは水素でできている。木星の中心には、岩石の核があるのではないかといわれており、そのまわりを液体の水素、気体の水素が取り巻いている。木星は、その大きさの割には回転が速く、自転速度は1周するのに10時間ほど。だから、遠心力が強く、やや横に膨らんだ楕円形となっている。
天体観測を趣味としている人はよくご存知かもしれないが、木星には美しい縞模様がある。この縞模様の正体は何だろうか？
土星の衛星エンケラドスに生命はぐくむ素材「水素分子」を確認
氷に覆われた土星の衛星エンケラドスの奥深くで、熱いものがうごめいているようだ。NASAの科学者たちは、そのエネルギーが地球外生命をはぐくんでいる可能性もあるとしている。
NASAの土星探査機カッシーニは、以前、エンケラドスから噴き上がるプルーム（水柱）の中を通り抜けてその成分の「味見」をし、塩類、単純な有機分子、アンモニアなど、生命の主要な構成要素が含まれていることを明らかにした。
米サウスウェスト研究所の科学者ハンター・ウェイト氏が率いる研究チームは、4月13日に開かれた記者会見で、2015年10月にカッシーニが接近通過（フライバイ）を行った際に、エンケラドスから噴き出すプルームに水素分子が含まれていることを確認できたと発表した。
月とは異なる火星の衛星
火星の衛星は、フォボスとダイモスである。地球の衛星である月とは似ても似つかないいびつな形の衛星だ。これらは小惑星が火星の重力場に捕獲されたものだと考えられているが、はっきりしたことはまだ分かっていない。
火星の表面から見るフォボスとダイモスは、地球の衛星である月の運動とは非常に異なっている。フォボスは西から上って東へ沈み、11時間後に再び上る。ダイモスは火星から見た静止軌道のわずかに外側を回っており、東から上るがその運動は非常に遅い。ダイモスの公転周期は30時間だが、西の地平線に沈むまでには2.7日もかかる。これはダイモスの公転が火星の自転から少しずつ遅れるためで、平均して約5.4日後には再び上る。
どちらの衛星も火星の潮汐力によって自転と公転が同期しており、常に火星に同じ面を向けている。フォボスは火星の自転よりも速く公転しているため、潮汐力によってフォボスの軌道半径はゆっくりと、しかし確実に小さくなっている。未来のある時点でフォボスはロッシュ限界を超え、潮汐力によって破壊されると考えられる。火星の表面に残る多くのクレーターは、過去にフォボスのような小さい衛星がいくつかあったことを示唆している。一方ダイモスは軌道が充分に遠いため、その公転軌道はゆっくりと遠ざかっている。
土星の衛星
土星の衛星「タイタン」は望遠鏡で見ても、美しい輪とともにその存在が確認できる。タイタンの特徴は衛星を包む濃い大気と雲であり、表面気圧は地球の1.5倍、大気の主成分は窒素 (97%) とメタン (2%) であることがわかっている。
大気を持つ衛星は珍しく、他に木星の衛星イオや海王星の衛星トリトンなどが存在するが、タイタンほどに厚い大気を持つものはない。また、タイタンには液体メタンの雨が降り、メタンおよびエタンの川や湖が存在する。
土星にはこの他に多数の衛星が発見されている。2009年10月までに、64個の衛星（うち3個は不確実）および12本の環（不確実）と6本の隙間が発見されており、2009年5月までに衛星のうち53個が命名されている。
ガンマ線とは何か？
ガンマ線というと放射線の一種で、波長がおよそ 10 pm よりも短い電磁波である。ヘリウム4の原子核であるアルファ粒子は一枚の紙すら通過できず、ベータ線の実態である電子では1cmのプラスチック板で十分遮蔽できるが、電磁波であるガンマ線では10cmの鉛板が必要となる。非常にエネルギーが大きい放射線である。
宇宙からもガンマ線はガンマ線バーストという形で観測されており、宇宙のあらゆる方向から、一日に数回観測されている。 ガンマ線バーストを起こす元となる仮想的な天体をガンマ線バースターと呼ぶ。2005年現在では、ガンマ線バーストは極超新星と関連しているという説が最も有力である。超大質量の恒星が一生を終える時に極超新星となって爆発し、これによってブラックホールが形成され、バーストが起こるとされる。
ガンマ線は太陽や、雷雲からも観測される。理化学研究所によれば、冬期の日本本州・日本海沿岸地域において雷雲の活動に伴い自然放射線が増える現象を調査していたところ、雷雲から10 MeV（1×10-9 mSv）のガンマ線を40秒間観測し、雷雲が粒子加速器の働きをしていることが分かった。なお、雷雲からのガンマ線量は1回の胸部X線で浴びる放射線量の2億分の1程度と計算されている。
タイタンとは何か？
地球以外の天体で、大気と海と雲があり、雨も降る天体は何でしょう？ 正解は「タイタン」。NASAの打ち上げた土星探査機「カッシーニ・ホイヘンス」による観測ではっきりと確認できた。
衛星タイタンは、1655年オランダの天文学者クリスチャン・ホイヘンス(1629〜1659)により発見された、太陽系の中で唯一の厚い大気を持つ衛星である。直径は5150kmで、木星の衛星ガニメデ(5262km)に次ぐ大きさ。 窒素を主成分とする大気には、生命の誕生に必要な微量のメタンやその他の炭化水素が含まれている。このことから、生命誕生前の原始地球時代（38億年から35億年前）の環境が閉じ込められていると考えられている。
2005年12月29日、探査機カッシニがタイタンの上空9万kmをフライバイ（接近通過）中に搭載された可視光・赤外線マッピング分光カメラにより撮影された画像では、タイタンの極地の上空にメタンの雲が存在することが確認された。これほど大規模でしかもその構造が詳細に観測されたのは史上初めてのことだった。
探査機「あかつき」が金星軌道に日本初の惑星探査実現へ
「あかつき」は、宇宙航空研究開発機構（JAXA）宇宙科学研究所（ISAS）の金星探査機。観測波長の異なる複数のカメラを搭載して金星の大気を立体的に観測する。2010年5月21日に種子島宇宙センターから打ち上げられた。
2010年12月7日に金星の周回軌道に入る予定であったが、軌道投入に失敗し、金星に近い軌道で太陽を周回していた。2015年12月7日に金星周回軌道への再投入が行われ、12月9日に成功が確認された。2016年4月4日、再度の軌道修正を行い、4月8日成功を確認した。この軌道修正により観測期間が当初予定の800日から2000日に延びる事となった。
「あかつき」は、金星の周りを8∼9日で一周する楕円(だえん)軌道を飛行。6種類の観測機器を搭載しており、金星を覆う厚い雲や大気現象の観測を続ける。「あかつき」の本格的な観測が2016年4月から開始されている。
元日に「うるう秒」午前9時前に1秒調整
世界の標準時を地球の自転に合わせるため、1日を1秒長くする「うるう秒」の調整が、1日午前9時前、1年半ぶりに行われた。
「うるう秒」は、地球が自転するスピードがわずかに変わることで生じる時刻のずれを調整するため、1日の長さを1秒長くするもので、1日に1年半ぶりに世界で同時に実施された。
日本の標準時を管理している東京・小金井市の情報通信研究機構には、調整の瞬間を見ようと、家族連れなどおよそ400人が集まり、大きなデジタル時計を前にカウントダウンを行った。
イプシロン2号機 打ち上げ成功
日本の新しい小型ロケット、「イプシロン」の2号機が地球周辺の放射線を調べる探査衛星を載せて、12月20日午後8時に鹿児島県の内之浦宇宙空間観測所から打ち上げられ、午後8時13分ごろ、予定どおり衛星を切り離して打ち上げは成功した。
日本の小型ロケット「イプシロン」の2号機は、20日午後8時、1段目の燃料に点火し、発射台を離れました。ロケットは衛星を覆っている「フェアリング」や、1段目、2段目を次々に切り離しながら上昇を続け、打ち上げからおよそ13分半後の午後8時13分ごろ、高度500キロ付近で衛星を切り離し、打ち上げは成功した。
今回が2回目の打ち上げとなる「イプシロン」は、重さが数百キロクラスの小型の人工衛星を低価格で打ち上げるために、JAXA（宇宙航空研究開発機構)が、IHIエアロスペースとともに開発した新しい小型ロケットで、3年前に1号機の打ち上げに成功している。
土星探査機「カッシーニ」の活躍
「カッシーニ (Cassini-Huygens)」は、アメリカ航空宇宙局(NASA)と欧州宇宙機関(ESA)によって開発され、1997年に打上げられた土星探査機。いよいよ「カッシーニ」のミッションも残すところ1年弱となった。これから来年4月下旬まで、カッシーニは土星の環をかすめるようなコースを20回飛行する予定で、その1回目が12月4日に実施された。
環の粒子はほぼ全て水の氷であり、塵やその他の物質が少量混入しているといわれる。しかし、映像等で実際に確認したことはなく、今回の接近で何らかの証拠が確認できればよいと思う。
カッシーニは、金星→金星→地球→木星の順にスイングバイを行なって土星軌道に到着した。カッシーニには惑星探査機ホイヘンス・プローブ (2.7 m、320 kg) が搭載されており、タイタンでカッシーニより切り離されてタイタンに着陸し、大気の組成・風速・気温・気圧等を直接観測した。
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。
美しい土星の環の起源は？
土星の環は、太陽系で最も顕著な美しい惑星の環である。μm単位からm単位の無数の小さな粒子が集団になり、土星の周りを回っている。環の粒子はほぼ全て水の氷であり、塵やその他の物質が少量混入している。 環からの反射光によって土星の視等級が増すが、地球から裸眼で土星の環を見ることはできない。
ガリレオ・ガリレイが最初に望遠鏡を空に向けた翌年の1610年、彼は人類で初めて土星の環を観測したが、ガリレオはそれが何であるかはっきり認識することはできなかった。1655年、クリスティアーン・ホイヘンスは初めて、それが土星の周りのディスクであると記述した。ピエール＝シモン・ラプラス以降、多くの人が、土星の環は多数の小さな環の集合であると考えているが、実際には、環と環の間に何もない空隙の数は少ない。実際には、密度や明るさに部分的に極大部や極小部のある同心円の環帯であると考える方が正確である。
密度の濃いメインリングは、土星の赤道から7000kmから8万kmの距離に広がっている。最も薄いところで約10m、最も厚いところで約1kmと推定されている。99.9%が純粋な水の氷であり、不純物としてソリンやケイ素を含む。メインリングを構成する粒子の大きさは、主に直径1cmから10m程度である。
木星のエウロパから水柱噴出
エウロパ(Jupiter II Europa)は、木星の第2衛星である。2007年までに発見された衛星の中で内側から6番目の軌道を回っている。この衛星はガリレオ・ガリレイによって発見されたものだ。イオ、ガニメデ、カリストとあわせてガリレオ衛星と呼ばれている。
表面は少なくとも厚さ3km以上の氷で覆われており、所々にひび割れが走っている。イオの次に木星に近く、公転周期がイオの2倍、ガニメデの半分という軌道共鳴の状態にあるため、強い潮汐力の変動に晒されている。その潮汐力で発生する熱によって表面の固い氷層の下は深さ数十から百数十kmにわたって氷が融け、シャーベット状ないし液体の海になっており、地球の海洋深部にあるような熱水噴出孔も存在すると考えられている。
2016年9月27日、米航空宇宙局(NASA)は、木星の衛星エウロパ表面の氷から水とみられる液体が柱のように高く噴出していることをハッブル宇宙望遠鏡が観測した、と発表した。
第9惑星の探索
学術誌「アストロノミカル・ジャーナル」の2016年1月20号によると、太陽系外縁部の極寒の暗がりに、地球より大きい未知の惑星が潜んでいる可能性があるという。カイパーベルト（海王星軌道の外側にある天体密集領域）にあるいくつかの天体の奇妙な軌道を調べると、未知の大きな惑星の重力が作用している形跡がある。
つまり、これらの奇妙な軌道が、未知の大きな第9惑星が太陽系外縁部に潜んでいる証拠である。研究チームの計算によると、第9惑星が存在するなら質量は地球の約10倍、半径は3倍程度。「スーパー・アース」か海王星より小さい「ミニ・ネプチューン」というタイプの惑星になる。銀河系にはこのタイプの惑星がたくさんあるが、なぜか太陽系の近くでは非常に少ない。
シミュレーションによれば、第9惑星はおそろしく遠いところにある。太陽に最も近づくときでも地球・太陽間のざっと200～300倍の距離があり、最も遠ざかるときには600～1200倍もの彼方にあり、太陽のまわりを1周するのに2万年はかかる。
地球そっくりの系外惑星は存在するか？
最近は第二の地球が発見されたというニュースが流れても珍しくはなくなった。ハビタブルゾーン、つまり恒星から適度な距離があり、岩石型の惑星ならば、生物の存在の可能性があるのでそう呼ばれているようだ。
だが、地球のように青く美しい惑星は残念ながら発見されていない。
系外惑星の探索に活躍してるのがNASAの系外惑星探査衛星「ケプラー」だが、最近発見された1284個が系外惑星のうち、ハビタブルゾーンに位置するものはわずかに9個。系外惑星の存在は珍しいものではなくなったが、生命が存在できる惑星になるとまだまだ少ない。
今回、太陽系に最も近い恒星の周りで、地球に似た惑星が見つかった。岩石でできており、水が存在する可能性もあるという。だが、恒星に近いため、地球とは似ても似つかない存在らしい。英ロンドン大などの研究者らが8月25日付の英科学誌ネイチャーに発表された。
木星の巨大な赤い渦
木星の大赤斑（Great red spot）とは、木星に存在する高気圧性の巨大な渦である。地球の地表の望遠鏡からでも観測可能であり、ジョヴァンニ・カッシーニにより1665年に発見された。
大きさは18,000 km × 12,000 km から 40,000 km × 14,000 km 程度で、おおよそ地球2、3個分の大きさである。雲頂高度は周囲よりも8km程度高い。赤道より22°南に位置し、反時計回りに、周期6日程度で回転している。
大赤斑の渦が、マーブリングの渦が発達してできたものであるのか、台風のようなものであるのか、あるいは下層に何らかの原因が存在しているのかなど、詳しい発生原因・構造は解明されていない。
太陽系第9惑星は存在する
準惑星（dwarf planet）というと、太陽の周囲を公転する惑星以外の天体のうち、それ自身の重力によって球形になれるだけの質量を有するもの。国際天文学連合（IAU）が2006年8月24日に採択した第26回総会決議の中で「惑星」を再定義した際に、同時に定義された太陽系の天体の新分類である。
冥王星（Pluto）は、1930年にクライド・トンボーによって発見され、2006年までは太陽系第9惑星とされていた。太陽系外縁天体内のサブグループ（冥王星型天体）の準惑星に区分される天体である。太陽系の中で海王星軌道より遠い天体（太陽系外縁天体、TNO）のうち、エッジワース・カイパーベルトにある天体である。
学術誌「アストロノミカル・ジャーナル」の2016年1月20号によると、太陽系外縁部の極寒の暗がりに、地球より大きい未知の惑星が潜んでいる可能性があるという。カイパーベルト（海王星軌道の外側にある天体密集領域）にあるいくつかの天体の奇妙な軌道を調べると、未知の大きな惑星の重力が作用している形跡があるという。
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