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火星と地球の接近


火星は2年2ヶ月ごとに地球に近づく

火星が地球に接近すること自体は、実は珍しいことではありません。火星は、地球のすぐ外側を回る惑星です。地球よりも遠いため、火星は地球の外側をゆっくりと回ってきます。
ある時期、火星が地球ともっとも近い位置にあったとします。そこから、地球と火星はそれぞれの速度で太陽の回りを回っていきます。そして、あるタイミングで、火星と地球が再び近い位置にやってきます。この周期は約780日(約2年2ヶ月)になります。


2003年の接近は近年にない好機だった

このように、火星は約2年に1回地球に近づくわけですが、もう1つ、火星の軌道が楕円軌道であるという点が大きなポイントになります。実際には、すべての惑星軌道は楕円なのですが、火星の軌道の場合はその楕円の具合が比較的大きいのです。
火星の軌道がかなり楕円であるため、軌道が地球に近づくときに、地球と火星が接近するようなタイミングになれば、ただでさえ近づいている地球と火星がさらに近づくことになります。
2003年が、まさにそのようなタイミングにあたったのです。計算によると、2003年のような大接近が前回に起こったのは約55000年前、次回は284年も先ということになります。(下の「国立天文台ニュース(616号)」より)。「世紀の大接近」と騒がれた理由は、ここにあるのです。
2003年8月27日、火星がもっとも地球に近づきました。夏休みということもあり、この機会に合わせて、各地の天文台や科学館などでは、観望会などのイベントが数多く行われました。


大接近は探査にもチャンス

一方、火星が地球に近い位置にいるときには、探査機をより近い距離で地球から火星に送ることができます。そのため、火星探査は約2年2ヶ月ごとにチャンスがめぐってくることになり、大体2~3年おきに探査機が次々に打ち上げられるのです。
火星大接近は、火星探査にとってもビッグチャンスです。
2003年の大接近のときには、ヨーロッパ(マーズ・エクスプレス)、アメリカ(マーズ・エクスプロレーション・ローバ)、日本(のぞみ)の探査機が火星に向かいました。
2005年8月には、アメリカの探査機マーズ・リコネサンス・オービターが打ち上げらました。 2007年には同じくアメリカの探査機「フェニックス」が打ち上げられました。2011年には、「マーズ・サイエンス・ラボラトリ」が打ち上げられました。今後も探査は続々と行われる予定です。


2015年7月8日(水)|Categories: 火星・赤い星へ|

火星の人面像


それはバイキング探査機の写真からはじまった

1976年に火星に接近したバイキング探査機は、火星のまわりを周回しながら、膨大な量の写真を撮影しました。ところが、この写真の中に、ふしぎな「もの」が発見されたのです。
1976年7月、バイキング探査機による火星探査を実施していたNASAのジェット推進研究所は、バイキングが撮影した写真の中に、「人間の顔によく似た岩」が見つかったと発表しました。
ところが、この発表以降、この岩が実は人工的に作られたという説を唱える人が出てきました。それ以来、この「顔」は、「ザ・フェイス」(The Face)あるいは「サイドニア(シドニア)・フェイス」(Cydonia Face)などと呼ばれ、様々な憶測を呼んできました。
中には、「火星超古代文明の痕跡」「人類がかつて火星にいたことを示す証拠」といった話まで飛び交うようになり、果ては、「火星探査機マーズ・オブザーバが行方不明になったのは、人面像の秘密を知られたくない火星人が探査機を打ち落としたためだ」などという噂まで流れるようになってしまいました。

JPLが発表した「人面像」写真
JPLが発表した「人間の顔によく似た岩」の写真。
写真の中央のやや上の方に、「顔」のような岩が写っている。(Photo by NASA)
(写真をクリックするとより大きな写真をご覧頂けます。サイズ=319KB)

 

バイキング探査機が撮影した「火星の人面像」
バイキング探査機が撮影した火星の人面像(写真番号: 035A72。Photo by NASA)。

「顔」は結局、自然の産物

バイキングの写真は、結局のところ解像度が低く、これ以上の議論は、より高い解像度での撮影が必要でした。そして、それを実現できるのは、1996年に打ち上げられた、マーズ・グローバル・サーベイヤでした。この探査機には、最大解像度2mという、地球観測衛星をも上回る精度を誇るカメラが搭載されています。
そのカメラが捉えた「人面像」が、下の写真です。ご覧になれば一目瞭然、どうみても人の顔にはみえません。
バイキング探査機が撮影した写真が人の顔にみえてしまったのは、おそらく撮影した際の太陽光の角度が低く(約20度)、岩の影がたまたま、目や鼻、口のようにみえてしまったためではないでしょうか。
特に、人間が直感的に「顔に似たもの」を「顔」として考えてしまう傾向があるということは、火星の「人面像」に限らず、「人面岩」や「人面魚」などで、おなじみの現象といえます。

結局のところ、人面像は、火星の地形に、太陽光の角度が作用して起きた、「光と影の偶然」でしかなかったといえるでしょう。

MGSが撮影した「人面像」の写真
マーズ・グローバル・サーベイヤが撮影した「人面像」の写真。
(写真番号: E03-00824。Image: NASA/JPL/Malin Space Science Systems)
中解像度(サイズ=1384KB)、高解像度(サイズ=5521KB)の写真もご覧頂けます。

関連ホームページ(英語)


2015年7月8日(水)|Categories: 火星・赤い星へ|

火星生命の「証拠」に否定的な見解


別ページにて述べた通り、1996年8月に発表された、火星隕石内の生命の痕跡らしき「証拠」は、世界に大きな衝撃を与えました。そしてそれ以降、科学者たちの間で、この痕跡が果たして生命によるものなのかどうかという点について、大きな議論が巻き起こりました。
2004年5月、D. C. ゴールデン (Golden)氏を中心としたグループは、この痕跡とされる証拠が生命起源ではないという見解を発表しました。このグループが発表した論文によると、生命の証拠とされた、隕石内の磁鉄鉱について、当初の発見者の主張とは異なり、生命起源ではないという結論になっています。同じような磁鉄鉱を研究室内でも作ることができたというのです。
この磁鉄鉱は、生命の痕跡の「証拠」とされるもの中でも最も論議を呼び起こしているものです。1996年、JSCのデーブ・マッケイ (Dave McKay)博士が生命の痕跡として発表した際には、地球上の微生物が作る磁鉄鉱と同じようなものであることを大きな論拠としてきました。また、2000年には、炭酸塩の結晶に、地球の微生物が作り出すようなものと同じ、細長くなるという特徴があることがみつかっています。

この、細長い磁鉄鉱の特徴については、ゴールデン氏らのグループは、地球上の微生物が作り出すものと異なると述べています。従って、彼らは、隕石からみつかった「証拠」が生命起源であるかどうかは確かではないと主張しているのです。
これに対して、当のマッケイ博士は、「我々はもともと、いくつかの証拠に基づいて、隕石中の痕跡が生命起源だと主張している。これに対し、ゴールデン氏らの研究は、その証拠の1つについてだけ述べているのであり、その他の多くの(マッケイ博士らが主張する)特徴を説明することができていない。もし生命起源でないというなら、他の様々な特徴についてもすべて納得できるような説明が必要である。」と述べています。

面白いことに、といっては不謹慎かも知れませんが、今回のゴールデン氏の研究には、マッケイ博士と同じ研究室のメンバーも加わっています。このような研究者の活発な議論が、まだまだ今後も続いていくと思われます。
JSCの地球外物質研究探査室(Office of Astromaterials Research and Exploration Science)の副室長のスティーブン・ホーリー (Steven Hawley)博士は、「火星からのサンプルが地球に持ち帰られて研究されるまでは、この論争が終結することはないだろう」と述べています。2020年代に行われるとされている、火星からのサンプルリターンが待たれるところです。



2015年7月8日(水)|Categories: 火星・赤い星へ|

火星に生命の痕跡?


火星の隕石に生命の痕跡?

1996年8月、NASAは、火星で見つかった隕石の中に、生命の痕跡らしきものがあると発表し、世界に衝撃を与えました。もし本当だとすれば、地球以外で生命が発見されたはじめての証拠になるだけに、この発表は宇宙科学だけでなく、社会的にも広く反響を呼びました。
この「証拠」が発見されたのは、火星隕石のALH84001というものです。南極で発見された後、アメリカで解析が進められてきました。このALHは隕石が発見された南極の場所(Allan Hills)の略です。

南極で発見された火星隕石ALH84001
生命の「痕跡」が見つかった、火星隕石ALH84001

生命の証拠とは?

この隕石を分析した、NASAジョンソン宇宙センターのデビッド・マッケイ博士らは、この隕石の中に、次のような生命の「痕跡」と考えられる点を発見しました。

  • 隕石の中に、バクテリアに似たチューブ状の形をした物体が見つかっている(下の写真)。大きさは20~100nm(ナノメートル。1ナノメートルは10のマイナス9乗分の1メートル)程度のものであるが、これは地球上でバクテリアが混入したり、自然にできたものとは考えられない。また、電子顕微鏡で調べるために試料を準備している際にできてしまった可能性や、地球上のバクテリアである可能性も却下された。
  • 隕石の中に、細かい鉱物粒が発見された。これらの鉱物は磁鉄鉱などであるが、これらは、地球上の微生物が、生命活動によって作り出すものによく似ている。また、これらの鉱物粒が自然にできたものと考えると、アルカリ性の液体の環境下である必要があるが、周囲の(炭酸塩岩の)溶け具合をみると、この岩ができた環境はむしろ酸性の液体であったと思われる。
  • 隕石の中には、多環式芳香族炭化水素(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons: PAH)という有機物が見つかった(ナフタリンなどに近い物質)。これらは実験室や地球での混入ではなく、実際に火星から来たものであり、また他の隕石などに含まれるものとは異なっており、火星から地球へ到達する間に汚染されたものでもない。従って唯一の解は、火星で作られたものであるということである。また分析の結果、これらのPAHの組成は、バクテリアなどの生物が分解されたときにできるものとそっくりである。
チューブ状の痕跡
生命の「痕跡」とされるチューブ状の模様。火星隕石ALH84001から見つかった。
出典: Summary Page on the Mars Meteorite, http://rsd.gsfc.nasa.gov/marslife/
(写真をクリックするとより大きな写真をご覧頂けます。サイズ: 836KB)

論議は続く

しかし、この「証拠」とされるものについて、その後多くの科学者から反論が寄せられるようになりました。例えば、火星の「生命」が作り出したとされる磁鉄鉱の小さな粒ですが、これと同じものが実は自然に発生する可能性があるという研究結果も出されています。
一方で、生命の痕跡であることを支持する証拠なども出されており、この議論はまだまだ結論が出るまでに時間がかかりそうです。
しかし、最近の火星探査のデータをみると、火星には水が流れた跡などもふんだんにあり、しかも地質学的にごく最近に液体の水が地表を流れた形跡なども見つかってきています。生命が存在するためには水が不可欠ですが、その条件はひとまず達成されているといえます。
この火星の「生命」については、今後とも火星探査と共に、目が離せないといえるでしょう。


関連ホームページ(英語)

2015年7月8日(水)|Categories: 火星・赤い星へ|

火星からきた隕石


はるばる火星から地球へ

これまでに地球上で発見された隕石は約2万個ありますが、そのうち12個が火星起源の隕石と推定されています。火星隕石のリストを以下に示します。火星起源と推定される根拠は、隕石中に含まれている気体の成分がバイキング探査機 (1976年火星着陸)により分析された火星の大気に似ているということです。したがって、これらの隕石が火星隕石と認められたのは最近のことです。
では、どのようにして地球へ届いたのでしょうか。それは、火星に小惑星などが激突した時に火星の岩石が宇宙空間にはじき飛ばされ、それが宇宙を漂う内に地球に落下したものと推定されています。

火星隕石
隕石名 発見場所 発見年 重量 (g)
Chassigny Chassigny, 仏 1815 4,000
Shergotty Shergotty, 1865 5,000
Nakhla Nakhla, 1911 40,000
Lafayette Lafayette,Indiana, 米国 1931 800
Governador Valadares Governador Valadares, 1958 158
Zagami Zagami, 1962 18,000
ALHA 77005 Allan Hills, 南極 1977 482
Yamato 793605 Yamato Mountains, 南極 1979 16
EETA 79001 Elephant Moraine, 南極 1980 7,900
ALH 84001 Allan Hills, 南極 1984 1,939
LEW 88516 Lewis Cliff, 南極 1988 13
QUE 94201 Queen Alexandra Range , 南極 1994 12

 

火星隕石の発見場所
日本は、国立極地研究所がYamato-793605、ALH77005(米国と共有)を所有しています。

隕石は南極がお好き?

これまでに地球上で発見された隕石の8割は南極で発見されています。最近発見された火星隕石は全て南極で発見されています。南極に落ちた隕石は雪に閉じこめられ氷河とともに流れていきますが、山脈により氷河の動きが止まると、氷が昇華した後に隕石が残されます。氷上の隕石は発見が容易です。南極以外での発見が少ないのは、海に落ちたり森へ落ちたりして、発見が困難なだけです。
南極の隕石は1969年に日本の南極観測隊が最初に発見し、広く知られるようになりました。米国なども隕石収集隊を派遣しています。日本では極地研究所が約9000個の南極隕石を収集し、研究を行っています。火星隕石が発見される率は非常に小さいですが、地球上で入手できる唯一の火星の試料として重要ですので、今後も隕石収集が計画されています。

南極で発見された火星隕石【ALH84001】 (NASA)

関連ホームページ(英語)


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