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カテゴリー「宇宙」の記事

2010年12月24日 (金)

冥王星の海は完全自家発電!?

備忘録的に久々の宇宙についての話題を。

太陽系でも指折りの極寒の星である冥王星、その表面を覆う氷の下に海が存在する可能性があるという最新の研究が発表されました。

冥王星については、四年以上前のエントリーの最後で触れましたが、その時は冥王星が準惑星に格下げされるかも!という寂しい話題でした。
冥王星が準惑星になって以降は、宇宙戦艦ヤマトを見ても、冥王星にガミラス太陽系方面軍の根拠地が置かれているとか、地球連邦宇宙軍第一外周艦隊
が根拠地にしているとか、そういうファンタジーもそのまま受取れなくなってしまっていました。
所詮人間の決めた事で冥王星に勿論変化など無いのはわかっていても、やっぱり寂しいのです。
しかし!今回の研究発表はヤマト的宇宙浪漫に想いをめぐらすモノにとっても大変エキサイティングな内容なのであります。
冥王星の厚さ200km!の氷の層の下に深さ100~170kmに及ぶ海!
が存在する可能性と、海を維持する熱源はその深奥部に存在する岩石に含まれる放射能核種カリウム40の崩壊によって生じている!

地球の大気圏が80~120kmとされており、また冥王星の赤道面での直径が2,3~2,400kmほどで地球のそれの約18%に過ぎない事を考え合わせると、冥王星の厚さ200kmの氷の層のスケールの大きさの理解の一助になるでしょう。
また地球の海の最深部が11km弱に過ぎない事を考えると、冥王星のそれの途轍もない深さも理解できます。

太陽系において地球以外で「海」の存在が議論推測されている天体にはこれまで木星の衛星エウロパやカリスト、土星の衛星エンケラドゥスがありますけれど、それらの衛星の地表の氷の下にもし「海」が広がっているとすれば、その熱源供給源は木星や土星の強大な潮汐力が有力な仮説とされています。
しかし太陽系の辺境にある冥王星には、周囲に強大な潮汐力を生じさせる天体も無く、「海」が存在するとすればそれは完全なる「自家発電」であろう
という点で、その歪な公転軌道同様大変ユニークなものです。
また冥王星最深部の岩石にカリウム40が存在するとすれば、他の太陽系外縁天体に同様の天体があるかもしれません。
これまで単なる大小の無数の氷の塊と捉えられがちなそれら諸天体も、深宇宙探査の対象とされる日がもしかしてやって来るのかも!
もしそれらの「海」にまで「生命」の有無が真剣に議論されるようになるならば、これほど知的好奇心を掻き立てられる事もございますまい。
2015年7月に冥王星に再接近する予定の探査機「ニューホライズンズ」によって、今回の仮説についてもある程度の答えが出る事を大いに期待するところです。
こんな世知辛い世の中だからこそ、人間のくだらない争いなどとは全く隔絶した大宇宙の星々の神秘に想いを馳せたいクリスマスイブなのでありました。

蛇足的にヤマト的宇宙浪漫を一唸りさせていただくと・・・
放射能(ガミラシウム)が代謝に不可欠とされるガミラス人にとって、冥王星のカリウム40の存在は好都合なのかもしれません。
また遊星爆弾の発射基地として、その歪な軌道は地球への爆弾投射にかえって好都合だったとも言われておりますから、カリウム40の存在と併せて海王星の衛星トリトンよりはガミラス軍の根拠地として適していたのでしょう。
またガミラス太陽系方面司令長官シュルツ閣下は、基地の最強兵器・反射衛星砲について、「波動砲より威力は勝るが射程距離は短い」とおっしゃっておいででした。
これまではシュルツ司令もまさか偉大なるデスラー総統閣下のご配慮によって下賜されたと思われる反射衛星砲が、最辺境の反乱蛮族ごときの作り上げた波動砲なるピストルに完全に劣るとは口が裂けても言えないので、あのような事を内心苦渋に満ちながら半ば虚勢でおっしゃられたのだろうと心中お察し申しあげておったところでしたが、冥王星の「海」の事を考えるとそれもあながち悲痛な大言壮語と片付けられないなぁと、今回の研究発表を知って感じました。
反射衛星砲の発射施設が海中極浅深度にあるならば、発射されたエネルギーは厚さ200kmの氷層をぶち割らなければならず、それに要するパワーは凄まじいものでしょう。
もしギガトン級融合爆弾を高指向性一転集中にして炸裂させても、貫通出来る氷層は表面を少しかじったぐらいなのではないでしょうか?
まして衛星砲のエネルギーは海中で著しく減耗してしまうのです。
厚さ200kmの氷層をぶち割りエネルギーが海中で減耗してしまった上で、ヤマトにあれだけのダメージを与えるのですから、発射時のエネルギーは
波動砲を遥かに凌ぐのではないでしょーか?
「冥王星の月」に反射衛星砲を設置しておけば、ヤマトの運命は硫酸の壺に落ちたゴキブリ以下だったでしょうに、シュルツ司令もつくづく惜しい事をしたものです。

2008年2月16日 (土)

土星の衛星タイタンでメタン燃料ロケットの夢叶うか

欧州宇宙機関(ESA)はこのほど、土星最大の衛星タイタンには地球における石油・ガスの確認埋蔵量の何百倍にも上る炭化水素が液体の状態で存在していることが分かったと発表したそうです→http://news.livedoor.com/article/detail/3510989/

タイタンは太陽系の数ある衛星の中でも、木星の衛星ガニメデに次ぐ第二位の座を占める巨大衛星で、その直径は惑星である水星のそれを上回っており、
月のそれと比較して約五割大きいと言えば、そのスケールが多少は理解されるでしょうか。
タイタンは窒素と少量のメタンからなる厚い大気を持ち、その表面重力は地球のそれの約1.6倍。
液体メタンの雨が降り、メタンの川や湖が存在すると考えられています。

私の認識でタイタンと言えば、波動エンジンのエネルギー伝導管の製造補修に不可欠なレアメタル「コスモナイト」を太陽系内において唯一産出する天体
であり、第一次外惑星動乱では外惑星連合構成諸国の中で真っ先に降参した意気地なしのヘタレ野郎な星なんですがw。
また私がやんごとなき紅顔の小学生の時分には、学校の図書館に「チタン(タイタン)の亡霊人」というSF小説のジュブナイル版が置いてありましたっけ。
生憎スペオペ命の私はサレ光線砲なるトンデモ兵器を載せた地球の宇宙船が、太陽系に攻めてきた宇宙の悪者をかたっぱしからボコって回る本などに夢中でついぞ目を通す事はございませんでしたがw。

・・・と雑談はさて置き、タイタンに液体メタンが、それも雨になり川や湖をも作り出す量が存在する事から、相当な量のそれ(メタンも当然炭化水素の一つ
)が存在するのは当然の話でしたけれど、そのメタンを含む炭化水素の総量が地球の確認埋蔵量の何百倍というスケールの大きさにはビックリ仰天! 
直径で地球の約4割の大きさにしてこの炭化水素の埋蔵量ですよ、ホントどんだけ~な話なのでございます。

さて遠い将来、人類の太陽系開発が進んで土星系が本格的に開拓されるようになると、タイタンに大量に存在する炭化水素は開拓の初期段階において重要な資源になるかもしれませんね。
厚い大気が有害な宇宙線や隕石に対する天然の防護壁になっているタイタンを、人間が恒久的に滞在する土星系開発のメインベースとした場合、タイタンで生産された各種資材の周回軌道や土星系の他の衛星への安価な輸送手段として、タイタンの炭化水素、とりわけメタンを燃料とする化学推進ロケットは魅力的かなぁなんて門外漢の私は妄想をめぐらせますです。
土星系に開発の手が及ぶ頃には、少なくとも有人宇宙船の惑星間航行については原子力推進が常識になっているでしょうけれど、タイタンのように重力の比較的大きな天体の地表から周回軌道へのペイロード投射には、比出力の大きな化学推進はなお有効な手段であろうと思われます。
(大気圏内において原子力推進を行う事の安全性に対する懸念は置いておくとしても、相当に先進的でエレガントな核融合推進でも、比出力は化学推進と大きな差は無いと思われます。周回軌道への打ち上げコストについてはいわずもがな。
もちろん惑星間航行において重要な指標である比推力については、例え最初期の原子力推進=核分裂推進であってもいかなる化学推進より数段勝っておりますが)
また土星系内のような比較的近距離で、且つ速達性を求められないコスト重視の貨物輸送においても、化学推進はやはり有効な手段の一つではないかと感じられます。

私が定期購読している雑誌「軍事研究」3月号ではちょうどタイミング良く、航空機やロケットの燃料としてのメタンについての記事が載っておりました。
それによるとNASAが有人火星飛行での利用を見据えたメタン燃料エンジンの開発も、我が国が安価で手軽なミドルクラスの打ち上げ機用として開発
に取り組んだ、メタンを主成分とする液化天然ガス(LNG)燃料エンジン開発もうまくいっていないようです。
前者はエンジンの予備試験段階で技術的難関に突き当たり、後者はLNG燃料と酸化剤の混合がうまくいかずに不完全燃焼を起こすのだそうです。

現状では実用化はまだまだ先の話で、確実に作動する燃料の着火システムなどこれから一つ二つのブレークスルーが必要なメタン燃料エンジンですが、液体メタンと現在打ち上げロケットのエンジンにおいて最もポピュラーな燃料である液体水素と比較するとその密度は前者が後者の六倍(液体メタンのほうが
液体水素よりも燃料タンクの容量を小さく出来、当然ロケットの重量軽減に繋がる)、沸点は前者が-162℃、後者が-252.6℃で、メタンの方が燃料タンクの面倒臭い断熱処理の手間が少なくて済むなど、打ち上げコスト低減に繋がる要素を多々持っておりまして、無尽蔵なメタンをタイタンに抱え、ロケットの生産能力も当初は限られたものでしかないであろう土星系においては、燃料も酸化剤も自家調達(酸化剤の液体酸素はタイタン以外の衛星で採集する氷から作ればいいでしょう)、生産コストも液体水素燃料のそれに比べれば控え目なメタン燃料推進ロケットは将来、かの地の開発に大いに資するものがあるで
しょう。

2006年8月23日 (水)

冥王星が惑星から外されてゴッドシグマのエンディングテーマにピーが入りそうなのぉ

去る8月17日、宇宙好きの私にとって聞き逃せないニュースがっ!
それはチェコのプラハで開催中の国際天文学連合(IAU)総会で16日、新たな惑星の定義の原案が示されたというもの。
→http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20060817-00000000-san-soci

この惑星新定義原案がそのまま通れば、太陽系惑星の数は現在の9個から12個へ(太陽系最大の小惑星ケレス・冥王星の衛星カロン・海王星以遠天体の2003UB313が新たに惑星の仲間入り)拡大し、太陽系辺境のカイパー・ベルト天体にも惑星候補が幾つか・・・だそうですが、コレは私のような天文の素人にとってもはなはだ???な事でして・・・。

私的には、「惑星」の定義として重要なのは「球形を成し且つ一定以上の直径=a」と「一定範囲の軌道離心率(公転軌道の描く楕円の大小の目安と
なる数字、数字が大きければ近日点と遠日点の差がそれだけ大きい事・・・軌道がいびつ)=b」と密かに思っておる次第ですが、今回の惑星候補の
それはというと・・・
ケレス→a=959.2km b=0.08
カロン→a=1186km b=不明(二重惑星系と言われる片割れの冥王星のそれは0.2488
2003UB313→a=2400km? b=0.4416

一応の目安としての月の赤道直径は3474.8kmですので、今回の3候補のそれは月の約3~7割。
軌道離心率は地球のそれが0.0167である事を踏まえて見てみると、ケレス、カロンはギリギリ許容範囲かなぁ(水星のそれは0.2056という事を考えると、離心率だけをとって見れば、ケレス・カロン(冥王星も)が惑星として認められないなら水星はどーなんだい?と暴論がw)と思いますが・・・。
私的にはケレス・・・a=x b=△? カロン・・・a=X 
b=X? 2003UB313・・・a=X b=Xという事でしょうか。

月よりずっと小さな星が「惑星」で、いびつな軌道の星も「惑星」・・・正直、冥王星だってちょっと調べれば、惑星と呼ぶにはちょっと抵抗あるかなぁ~(以前のエントリーで書いた感傷的な面はありますが)と思っているのに、それをさらに上回る不自然さ全開の今回の3候補を、「これからは惑星と呼べ!」と言われても、違和感バリバリなのが実際のところ。聞きかじったところでは、これまでに発見した惑星が冥王星のみのヤンキーさんたちが、これから新発見されていくであろうカイパー・ベルト天体の大型種を惑星認定される素地を作っておきたいからとかなんとか・・・。
宇宙開発、とりわけ深宇宙探査において一人勝ちの合衆国国民の発見した惑星が冥王星一個っきりっていうのが気に喰わないからとかどーのこーのと・・・。
なんでも一等賞でないと気がすまないあの国のお国柄からすれば、そんな目論見もアリなのかなぁ?

・・・とまぁ、こんな事を考えてエントリーしようかと準備を始めた矢先、新たな展開がっ・・・惑星の数を増やすどころか、逆に冥王星を切って8個にするという案が有力になったというニュース
→http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20060823-00000004-yom-soci
ヤンキーさんたちにはとんだ藪蛇の顛末になりそうです(苦笑)。
しかし、もし冥王星を惑星から格下げすると、これからの無人探査機による深宇宙探査にとって深刻な打撃になるのでは・・・?とちょっと心配。
惑星あるいは惑星候補を探査するのと、太陽系辺境の小惑星群探査とでは、議会や世論の理解がまるで違ってくるでしょうし。
「惑星」という金看板を失ってしまっては、予算要求のインパクトも激落、
学術的な点から言えば非常に重要かつエキサイティングなイベントであっても、「ない袖は振れない」と一蹴されちゃいそう・・・。
冥王星探査も、現在飛行中のニュー・ホライズンが最初で最後になるかもしれないなぁ、星々の神秘に思いを馳せる私にはなんとも寂しい未来予測です。

2005年11月20日 (日)

金星と「新・第三の選択」

ESA(ヨーロッパ宇宙機関)の金星探査機「ビーナス・エクスプレス」が、11月9日カザフスタン共和国のバイコヌール宇宙基地からの打ち上げに
成功したそうです
→http://www.astroarts.co.jp/news/2005/11/15venus-express_launch/index-j.shtml

ビーナス・エクスプレスもNASAの一連の金星探査機同様、金星の周回軌道上から各種観測を行うもので、近い将来に金星表面に探査機を軟着陸させる計画はないようです。
まぁ、「安く早く」がモットーの昨今のNASAの惑星探査事情、90気圧と500℃近い気温に耐えて一定期間探査活動を実行可能なマシンなんて、幾らカネがかかるかわかったものじゃないですから仕方がないんですが・・・。
木星のガリレオ衛星や水星の地表で探査機が長期間活動なんて時代になっても、金星探査は今と変わらぬ周回軌道上からの観測で忍ばざるを得ないでしょうね。

90気圧と500℃近い気温という我々の想像を絶する世界・金星・・・その表面に探査機の軟着陸を敢行し、見事成功を収めたのが旧ソ連です。
1961年にチャレンジを開始して以来、数々の失敗にもめげず突撃に次ぐ突撃を敢行し、1970年12月に軟着陸(勿論世界初)を成功させ、75年12月にはモノクロ写真の撮影に成功、82年3月にはカラー写真の撮影にも成功しています。

このソ連の一連の金星探査をめぐって(惑星探査全般に関してもですが)大きな疑念を書き記した本が、私の手元に一冊あります。
新・第三の選択」。
月・火星・金星・その他太陽系の惑星探査によって得られた成果について、ことごとく疑念の視線で論述する奇書、かの韮澤潤一郎氏の監修による本です。

金星に関しては、公表されている探査機では金星表面の過酷な環境にとても耐えられないように見える(例えば探査機のコンピュータの放熱はどうやって
するのか?外気が500℃近くもあったら出来ねーじゃん)とか色々。
そして数々の考証の結果導き出された結論は、
「金星には海が存在する!」
という驚くべきもの。
金星大気圏への突入に成功した後消息を絶った探査機の何機かは、
「金星の海に着水して失われた」!!
・・・センス・オブ・ワンダーに満ちておりますなぁ・・・。

この他、月や火星についての興味深い話がゴロゴロ、この手の話が大好きな若い諸君、ぜひ「新・第三の選択」を一度手に取って見る事をおすすめします。
免疫ない人は怪電波受信装置と化す危険性も孕みますので要注意。

2005年11月 4日 (金)

大宇宙浪漫の星・冥王星とセドナ

11月、こちらでは空気も程良く済み、星空を眺めるのに一番いい時期になりました。
11月下旬から翌3月までは、天候不順で澄んだ星空を見る機会もそうはありませんから。
私も今の時期、星空を見上げてほげーっとしている事が多いです。
星座の事はさっぱりなので、特定の星々に焦点を合わせるのではなく、ただただ茫漠たる大宇宙に想いを馳せているだけなんですが。
星空に想いを馳せるそんな時期に、太陽系最果ての惑星(公式に認められた)冥王星に2つの衛星が新たに発見されたとのニュース! 
この発見が事実なら、冥王星は一種の二重惑星を形成しているとも言われる既知の衛星カロンを含め3個の衛星を従えている事になります。
冥王星自体がカイパー・ベルト天体に属する(ゆえに正式な分類としての「惑星」ではない?)ので、その周辺宙域には数多くの微小天体が存在する
とすれば、その中には冥王星の公転軌道に入ったものもあるでしょうし、
ハッブル宇宙望遠鏡でもキャッチできないような極小衛星は相当ありそうな気がします。

しかし何故冥王星なんぞのニュースに心惹かれるのか・・・これは特定の世代人にしかわかりますまい(笑)。
冥王星といえば、地球を放射能の墓場に変えた遊星爆弾の発射基地であり、沖田十三提督率いる最後の地球防衛艦隊が、ガミラス艦隊に敗北を喫した宙域である、「宇宙戦艦ヤマト」ワールドを代表する実在の星・・・地球の為に命賭けて戦う漢達の宇宙浪漫を体現する存在だからなのです。
冥王星なんて言葉を耳にすると、「無限に広がる大宇宙」「真っ赤なスカーフ」が脊髄反射で脳内に流れるほどの重篤な症状ですからな~(笑)。
実際には海!も寒天質の原住生物!もいない氷と岩石だけの素っ気無い星なんだろうけど、それでもやっぱり、あの星は宇宙浪漫の星です。
人類未踏の地に対する夢とロマンの象徴であります。
さて冥王星の話となると、触れずにはおけないのが「太陽系第10惑星」の話。
2004年に発見が発表された「セドナ」です。
太陽からの距離は近日点76天文単位、発見された2003年当時の距離が実に90天文単位!で、その直径は約1700km(冥王星の7割強・月の5割弱)。
(1天文単位は太陽-地球間の距離)
冥王星のそれは平均40天文単位、来年打ち上げ予定のNASA無人探査機が9年がかりで到達する距離である事を考えると、セドナがどれだけ遠い、
太陽系の最辺境に位置するか想像できます。
冥王星もそうですが、高性能の核融合エンジンでも実用化されない限り、人類の訪問など夢物語の遠い星、セドナ。
冥王星が属するとされるカイバー・ベルト天体が太陽から30~50天文単位という事なので、この範疇からも大幅に外れた、太陽系と外宇宙の境界面
ヘリオポーズ(50~160天文単位の範囲内、惑星探査機ボイジャー1号が、今年、90天文単位の位置でここに到達したという話も)の玄関口とも言えそう
な星です。
ガミラスがこれを知ったら、補給基地として占領しそうな位置ではありますな(笑)。

さてこのセドナ、「惑星」としては認めないのが学界の認識なんだそうですが、そうなると冥王星もそうじゃないか?(旧態依然とした学界の体質をぶっ壊す?)なんて意見もそこそこあるようで、近い将来、「惑星」の再定義についての議論の象徴になりそうな星でもあります。

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