#アオマワ | Explore Tumblr Posts and Blogs

takahashicleaning · 3 months

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ＴＥＤにて

アオマワ・シールズ：他の惑星の生命を見つけ出す方法

（詳しくご覧になりたい場合は上記リンクからどうぞ）

天文学者であるアオマワ・シールズは、遥かかなたにある系外惑星の大気を調べることで、宇宙に住む生命（微生物）の手がかりを探しています。

天体の探求を行っていな時間には、古典的な訓練を受けた俳優（そしてTEDフェロー）である彼女は、演劇、著作や視覚的な芸術によって若い女性達を科学の世界に興味を持ってもらおうとしています。

「いつの日か、彼女たちが様々な背景をもった天文学者の仲間に加わり、その背景を活かして、ついには、私達だけが宇宙における唯一の存在でないことを見出してくれるでしょう」と彼女は言います。

私は、生命（微生物）の存在する惑星を宇宙に探し求めています。そのような惑星は肉眼で見ることはできませんし、今ある最新鋭の天体望遠鏡でさえも無理でしょう。

しかし、そのような惑星は存在するに違いありません。自然に潜む意外性の理解が、生命（微生物）発見の手助けとなります。

わが地球には、水がある所に生命（微生物）が存在します。そこで、恒星からまさに適切な距離にある惑星を探しています。

恒星の温度に応じたグラフの青で示される距離にある惑星の表面には、生命（微生物）の住まいとなる湖や海を形成する液相の水が存在できる程度に十分暖かいことでしょう。

天文学者の中には、恒星からの距離が、このような範囲にある惑星を発見することに精力を傾けています。私は、その先にあるテーマを取り上げています。系外惑星において有り得そうな気候モデルを作っています。

それが重要な理由を説明します。惑星が生命（微生物）を育み得る条件には、恒星からの距離以外にも多くの要素があります。

系外惑星は、あまりにも遠くにあり、小さく。恒星に比べぼんやりとしか見えないので、その大気について我々は知りません。

例えば、表面に水が存在する可能性がある最も近いところにある惑星の１つは、グリーゼ667 Ccと呼ばれるもので、その立派な名前は、電話番号にピッタリですが23光年離れた所にあります。200兆キロ以上です。

ホストとなる恒星の前を系外惑星が通過する時にその大気成分を測定することは困難なことです。

それは、車のヘッドライトの前を横切るショウジョウバエを観察するようなことです。200兆キロ先の星を車にたとえ、ショウジョウバエの正確な色を知るようなことを想像してみて下さい。

そこで、私は計算モデルを作り、水や生命の存在に適した気候を与えるような惑星の大気組成を計算してみました。

惑星の表面にある氷も気候に重大な影響を及ぼします。氷はより赤い長波長の光を吸収し、より青い短波長の光を反射します。これが、この写真で氷山が青く見える理由です。

太陽光の中で赤に近い光は、氷の中を通るにつれ吸収されていきます。青い光だけが氷の底まで進んでいき、反射して我々の目に入るので氷が青く見えるのです。

私のモデルが示すところによると低温の恒星を周回する惑星は、より高温の恒星まわりの惑星に比べ高温になります。これも、意外な発見でした。氷はより低温の恒星の放つ長波長の光を吸収しその光のエネルギーが氷を熱します。

このような意外な事実が、惑星の気候に及ぼす影響を気候モデルによって探求することは、生命（微生物）の探査に欠かすことができません。

エッジワース・カイパーベルトは、アイルランドの天文学者ケネス・エッジワースが、彗星の出発源として提唱した。

さらに、10倍離れた距離にあるオールトの雲も提唱されると、アメリカの天文学者ジェラルド・カイパーが、オールトの雲も彗星の出発源として提唱した。

一時期は、全ての彗星の出発源がオールトの雲だと思われていた。しかし、1980年、ジュリオ・フェルナンデスは、ほとんどの短周期彗星の軌道傾斜角が、0に近いことから、短周期彗星の出発源は球状のオールトの雲ではなく円盤状のエッジワース・カイパーベルトだと主張した。

このようにして、エッジワース・カイパーベルトの存在は広く信じられるようになり、太陽系の定義も拡大して行ったと言われている。

1781年。英国の作曲家であり、科学技術者であり、天文学者であるウィリアム・ハーシェルは、空に他の星とは、動きが異なる天体があることに気づきました。

何かが異なり、何かがおかしいというハーシェルの認識は惑星の発見になったのです。その惑星は天王星です。

天王星という名前は何世代にもわたって、子どもたちを楽しませました。その夜に発見された惑星によってそれまでに知られていた太陽系の大きさが２倍になりました。

ハーシェルは、世界で初めて遠い宇宙の観測に成功した人間です。夜空が「ゴースト」で満たされていることを発見した人間でもあります。はるか遠い星々の光が届いた頃には、その星はもう死んでいるのです。

私たちが見ているのは、そう言う「ゴースト」ということです。特殊相対性理論と光速度不変の原理により、現代ではデータで精密に計算できるようになっています。

光は見えるが星々はもう死んでいる。ずっとずっと前に。夜空を見ることは、誰も見たことのない遠い過去を見ていることになります。何百万年も時をさかのぼって・・・

天体望遠鏡は、バック・トゥー・ザ・フューチャーのように、時を超えるタイムマシンということもハーシェルは、知っていました！！

宇宙を見ることは、過去を見ることです。

宇宙の大規模構造とは・・・

銀河系よりも広大な「ラニアケア」という超銀河団の中に、太陽系があるということが、2014年の段階でわかります。私たちの銀河系が、さらに大きな銀河団である「ラニアケア」という超銀河団に属しているという学説を発表してます。

大きさの尺度としては、直径は5億光年、中に存在する銀河の数は10万個とのことです。ラニアケアの質量は太陽1京個分あります。銀河系の中心には超大質量ブラックホールがあり、ラニアケアにはより巨大なブラックホールも存在します。

このようにして、天体望遠鏡とスーパーコンピューターのエクサフロップクラスの処理速度により、判明したデータから銀河と空洞で成り立つ宇宙の地図を「宇宙の大規模構造」と呼んでいます。

こういう新産業でイノベーションが起きるとゲーム理論でいうところのプラスサムになるから既存の産業との

戦争に発展しないため共存関係を構築できるメリットがあります。デフレスパイラルも予防できる？人間の限界を超えてることが前提だけど

しかし、独占禁止法を軽視してるわけではありませんので、既存産業の戦争を避けるため新産業だけの限定で限界を超えてください！

＜おすすめサイト＞

ジュナ・コールマイヤー：銀河とブラックホールと星々の最も詳細な地図

デイヴ・ブレイン: 惑星が生命（微生物）を育むために必要なもの

ジェームズ・グリーン: 地球外微生物を宿しているかもしれない１つの惑星と３つの衛星

タベサ・ボヤジアン：宇宙でもっとも神秘的な星

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takahashicleaning · 1 month

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タベサ・ボヤジアン：宇宙でもっとも神秘的な星

（詳しくご覧になりたい場合は上記リンクからどうぞ）

地球の千倍ほどの面積をもった何か巨大なものが、KIC 8462852の名で知られる遠方にある恒星の光を遮っていますが、その正体については定かでありません。

天文学者のタベサ・ボヤジアンは、この巨大で、かつ、不規則な天体が何であるのか調べていますが、彼女の研究仲間は妙なことを言い出します。

「これは宇宙人が造り出した巨大構造では？」このような突拍子もない首をかしげるようなアイデアには、とてもしっかりした証拠が必要です！ボヤジアンは、科学者が未知のものに直面したときに、これを探求し、仮説を検証する手法についてお話しします。

2009年にNASAによるケプラー・ミッションが始まりました。その主たる科学的な目的は、太陽系の外にある惑星を探すことです。この写真は天空のある視野に向けて取られたものです。

個々の小さな四角が１つの視野です。この１つの視野において15万個以上の星の明るさを30分毎にデータを取って４年間にわたり継続的に観測しました。

トランジットと呼ばれる現象を探そうとしたのです。これは惑星の軌道が観測線上に入り、惑星が星の前を横切ることを意味します。この時、星の光をわずかに遮り、それがこの曲線の落ち込みとして観察されます。

数年前。プラネット・ハンターズがトランジットを探そうとデータを分析中に恒星KIC8462852から届く、奇妙な信号を見出しました。2009年5月に初めて発見されてから様々な議論の場でこのことが話題に上るようになりました。

木星のような天体が星の光を減光しているのだろうが、それにしても巨大な天体だと語られました。トランジットは、通常数時間しか続きません。しかし、これは１週間近くも継続したのです。

そして、2011年の3月にこんなことが起きたのです。星の光の強さが15％も下がりました。これは１％程度しか減光させない惑星に比べ非常に大きな変化です。この曲線は滑らかで明瞭でなものとして記録されました。

非対称でもあり、ほぼ1週間かけて徐々に減光していき、その後、わずか数日でまた元の状態に戻りました。

この時もその後目立ったことが、2013年2月まで起こりませんでした。そして、とても変なことが起こり始めます。大規模で複雑な形をした減光が光度曲線に出現し、ケプラーミッションが終わる時まで100日程も続いたのです。

減光パターンは、様々な形をとっていました。

鋭い形のものから幅のあるものもあり期間も様々でした。１～２日しか続かないものもあれば、１週間以上続くものもありました。減光の間にも光度が強弱することもあり、まるでいくつかの異なる事象が重なり合っているようでした。

この時には光度20％以上も落ち込みました。これは光を遮るものが何であれ、地球の面積の千倍以上もあることを意味します。

話はこれで終わりではありません。

試行錯誤の結果、一度、我々より遥かに進んだ文明を想像してみましょう。この仮想的な状況では、この文明は自分たちの惑星のエネルギー資源を使い尽したのかもしれません。では、どこからエネルギーを得るのでしょう？

彼らには、我々の太陽のように母なる星があるので、この星からもっとエネルギーを取り出すことが出来たのならば、エネルギー問題は解決することでしょう。そこで宇宙空間に出て巨大な構造物を造ります。

ばかでかい太陽光パネルのようなこの巨大な構造物をダイソン球体と呼びましょう。この画像はダイソン球体の画家による想像図です。

その巨大さを想像できるように描くことはとても難しいことですが、こんな風に考えてみて下さい。地球と月の間の距離は約40万キロメートルです。これらの構造体のうちもっとも単純なものでさえもその100倍ほどの大きさがあります。

巨大です。これらの構造体の１つが星の周りを周回しているところを想像すれば。平坦でなく、不自然な傾斜をもった異常なデータが生成されることが分かるでしょう。

しかし、それでも宇宙人の巨大構造は物理法則に逆らうことはできません。大量のエネルギーを消費すれば、熱を発生しますがそれは観測されていません。

でも、それは単に放射が地球ではなく、自然現象ではなく意図的に別の方向に向けられていると考えることもできます。

次にやるべきことは？この星を引き続き観測して何が起こっているのか？もっと知る必要があります。しかし、私のようなプロの天文学者は、このような研究を行う人的資源が限られており、しかも、ケプラーには他のミッションもあります。

私が感心したことは、この星が決してコンピュータでは発見されなかったことです。

というのもこのような現象を探していなかったからです。ワクワクすることにさらにデータが入ってきます。これから始まる新しいミッションもあります。全天にある何百万もの星を観測することです。

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takahashicleaning · 3 years

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しかし、そのような惑星は存在するに違いありません。自然に潜む意外性の理解が、生命（微生物）発見の手助けとなります。

わが地球には、水がある所に生命（微生物）が存在します。そこで、恒星からまさに適切な距離にある惑星を探しています。

それが重要な理由を説明します。惑星が生命（微生物）を育み得る条件には、恒星からの距離以外にも多くの要素があります。

系外惑星は、あまりにも遠くにあり、小さく。恒星に比べぼんやりとしか見えないので、その大気について我々は知りません。

ホストとなる恒星の前を系外惑星が通過する時にその大気成分を測定することは困難なことです。

そこで、私は計算モデルを作り、水や生命の存在に適した気候を与えるような惑星の大気組成を計算してみました。

このような意外な事実が、惑星の気候に及ぼす影響を気候モデルによって探求することは、生命（微生物）の探査に欠かすことができません。

エッジワース・カイパーベルトは、アイルランドの天文学者ケネス・エッジワースが、彗星の出発源として提唱した。

このようにして、エッジワース・カイパーベルトの存在は広く信じられるようになり、太陽系の定義も拡大して行ったと言われている。

何かが異なり、何かがおかしいというハーシェルの認識は惑星の発見になったのです。その惑星は天王星です。

ハーシェルは、世界で初めて遠い宇宙の観測に成功した人間です。夜空が「ゴースト」で満たされていることを発見した人間でもあります。はるか遠い星々の��が届いた頃には、その星はもう死んでいるのです。

天体望遠鏡は、バック・トゥー・ザ・フューチャーのように、時を超えるタイムマシンということもハーシェルは、知っていました！！

宇宙を見ることは、過去を見ることです。

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戦争に発展しないため共存関係を構築できるメリットがあります。デフレスパイラルも予防できる？人間の限界を超えてることが前提だけど

しかし、独占禁止法を軽視してるわけではありませんので、既存産業の戦争を避けるため新産業だけの限定で限界を超えてください！

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takahashicleaning · 4 years

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サラ・シーガー：太陽系外の惑星を求めて

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どの夜空に輝く星にも、少なくとも１つの惑星が回っています。この太陽系外の惑星について、どのような知識があり、さらに学ぶには何が必要なのでしょう？

天文家のサラ・シーガーが、興味深い幾つかの系外惑星と、情報収集に使われる新しいテクノロジーを紹介します。このテクノロジーで生命体の住む系外惑星も見つけられるかもしれません。

夜空にある星はどれも恒星です。恒星である私達の太陽に水星・金星・地球・火星などの惑星があるのなら、他の恒星にも惑星があるはずで実際あるんです。ここ20年の間に、天文学者は何千もの太陽系外惑星（系外惑星）を見つけました。

夜空は系外惑星で溢れているのです。統計的にいうとどの星にも少なくとも１つは惑星があるはずです。この様に惑星を探したり、将来、地球のような惑星を探す過程で人類が何世紀にも渡って問いかけてきた壮大で神秘的な疑問に目を向けることができるでしょう。

なぜ我々はここにいるのか？なぜ？この宇宙が存在するのか？地球はどのように生まれ、進化し、生命はどのように誕生し、広まったのか？また、この様な事も繰り返し考えます。

我々は「孤独」な存在なのか？他に生命体はいるのだろうか？彼らはどのような生き物なのか？この様に何千年もの間、問い続けてきました。少なくとも、古代ギリシャの哲学者の頃からです。

でも、人類は、この謎の解明に迫っていると思うのです。人類史上初めて答えに手が届くところまで来たのです。

私は、この宇宙に他の生命が存在するかを考えるとき、太陽が数多くある星の一つにすぎない事を思い出します。これはある銀河の写真です。私達の住む天の川もこの様な銀河です。

銀河は、重力で互いに結びついた星の集まりです。太陽はこの中にある数千億もの星の１つにすぎず、天の川銀河も1000億余り存在する銀河の１つにすぎないのです。

そこら中にある小さな惑星の数は計算してみればわかります。つまり、宇宙には星も惑星も山ほどあるのです。宇宙のどこかに他の生命体（微生物）があって当然ですよね。でも、こう言うと生物学者に怒られます。

まだ、地球外生物（微生物）が存在する証拠が全くないからです。

私達の住む銀河を外から見たイメージです。太陽の方に拡大していくと真の星の分布が見られます。明るく示されているのが系外惑星の存在が分かっている星です。これは氷山の一角にすぎません。

天文学者には、ロマンチックなイメージがあります。人里はなれた山頂にある天文台で大きな望遠鏡で満天の星の輝く夜空を眺めていると。

でも、実際は皆さんと同じようにコンピュータの前に座ってデータをメールやデータベースから収集してるんです。今日、ここでは地道なデータやデータの分析や複雑なコンピュータ・モデルの作成ではなく、他の角度から系外惑星探査についてお話したいと思います。

まだ、現在の時点では、小さな系外惑星を観測する技術がありません。でも、どのように系外惑星の大気を調べるか説明してみたいと思います。

虹を思い浮かべてください。この虹を拡大して見てみると所々に暗い線があるのがわかります。これは太陽です。太陽の白い光を分けてみましょう。虹のように水滴ではなく分光器を使います。

すると、こんな暗い縦の線が現れます。狭い線もあれば太い線もあり、端がぼけているものもあります��天文学者は、この方法を使って天体を観測してきたのです。

百年以上もです。原子や分子それぞれに独特の線のパターンがあり、指紋のようなものともいえます。この蓄積されたデータを見て系外惑星の大気を調べています。

系外惑星の大気を研究し始めたのは、20年以上前のことですが、沢山の人に言われました。「そんなの無理だ。観測なんてできないのになんでそんな研究をするの？」でも、現在は嬉しいことに大気の研究が進んでおり、新しい専門分野とも言えると思います。

では、惑星や地球のような惑星を将来観測できるようになったとき、どのような気体に注目するのでしょう？私達の住む地球には酸素があり、大気の20%を占めています。かなりの量の酸素です。

でも、地球に植物や光合成を行う生命がなかったら、大気中の酸素レベルは、ほぼゼロに等しいはずです。生命があるゆえ酸素があるのです。

ですから、他の惑星でも大気を調べ、生命がなければ存在しないはずの気体を探せば良いわけです。でも、どの分子を探せばよいのでしょう？先ほどお話したように、実に多様な系外惑星があります。地球のような惑星が見つかるころにも多様性は変わらないでしょう。

最近まで2年間。リーダーとして「スターシェード」プロジェクトの重要なステップを推進してきました。

スターシェードは、特別な形状のスクリーンでこれを宇宙に飛ばし、星からの光を遮って望遠鏡で惑星が直接見えるようにするものです。２人のチームメンバーと私です。スターシェイドの一片と写っています。全体では大きな花のような形で、これはその花びらのプロトタイプです。

計画としては、スターシェードと望遠鏡を同時に打ち上げ、格納されている花びらを宇宙で開きます。中央のトラスが開いて花びらを所定の位置にぴたりと止めます。

制作には精密さが肝心で、花びらの製造はミクロン単位。展開にもミリメータの単位の精度を要求されます。また、この装置は望遠鏡から何万キロという位置まで移動しなくてはならないのです。

直径は数十メートルもあります。目的は非常に高い精度で星の光を遮り、直接惑星を観察することを可能にすることです。

この形がとても大切なんです。光の回折現象を防ぐためです。これが実際に携わったプロジェクト。本当に大変だったんです。動画でないのもあります。この写真は、２世代目のスターシェード展開のテスト用スペースです。

ここで使用している中央のトラスは、ラジオ衛星の大きな展開式アンテナのものを流用しています。

なお、ビックデータは教育や医療に限定してなら、多少は有効かもしれません。それ以外は、日本の場合、プライバシーの侵害です。

通信の秘匿性とプライバシーの侵害対策として、匿名化処理の強化と強力な暗号化は絶対必要です！

さらに、オープンデータは、特定のデータが、一切の著作権、特許などの制御メカニズムの制限なしで、全ての人が

望むように再利用・再配布できるような形で、商用・非商用問わず、二次利用の形で入手できるべきであるというもの。

主な種類では、地図、遺伝子、さまざまな化合物、数学の数式や自然科学の数式、医療のデータやバイオテクノロジー

サイエンスや生物などのテキスト以外の素材が考えられます。

こういう新産業でイノベーションが起きるとゲーム理論でいうところのプラスサムになるから既存の産業との

戦争に発展しないため共存関係を構築できるメリットがあります。デフレスパイラルも予防できる？人間の限界を超えてることが前提だけど

しかし、独占禁止法を軽視してるわけではありませんので、既存産業の戦争を避けるため新産業だけの限定で限界を超えてください！

何かが異なり、何かがおかしいというハーシェルの認識は惑星の発見になったのです。その惑星は天王星です。

天体望遠鏡は、バック・トゥー・ザ・フューチャーのように、時を超えるタイムマシンということもハーシェルは、知っていました！！

宇宙を見ることは、過去を見ることです。

さらに、銀河系よりも遥かに巨大な宇宙の大規模構造と言う現象も存在することが２０２０年の段階でわかっています。

宇宙の大規模構造とは・・・

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ナターシャ・ハーリー - ウォーカー: 電波望遠鏡が知られざる銀河を解き明かす

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takahashicleaning · 4 years

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デイヴ・ブレイン: 惑星が生命（微生物）を育むために必要なもの

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「金星は暑すぎ､火星は寒すぎ、地球はちょうどいい」と惑星科学者デイヴ・ブレインは言います。でも、なぜなのでしょう？

この快いユーモアに満ちた講演でブレインは､惑星が生命（微生物）を宿すための条件は何かという魅惑的な科学を探り、生命（微生物）を保持する惑星レベルの時間軸において人類の時間軸は、ちょうどいい時にちょうどいい場所にいただけかもしれない理由を語ります。

興味深いのは、地球は、我々の知る唯一、生命（微生物）のいる場所ということです。870万種の生物がいます。他の場所も見てきて探し足りないのかもしれませんが、どこにも見つかっていません。地球は、我々の知る唯一、生命（微生物）のいる場所なんです。地球は、特別なのでしょうか？

これは、私が小さな頃から答えを知りたかった疑問で、この会場にいる人の８割もきっと同じ思いを抱いていたのではと思います。太陽系内にせよ。太陽系外にせよ。生命（微生物）を宿しうる惑星が存在するか知るには、まずここにいる生命（微生物）が、何を必要とするのか知ることです。

870万種の生物がいる中で生命（微生物）が必要とするものは、たった３つです。左は、地球上の生命（微生物）すべてが必要とするエネルギーです。私たちのような複雑な生物は、太陽からエネルギーを得ていますが、地中深くに住む生き物は、化学反応などからエネルギーを得ているかもしれません。

惑星で利用できるエネルギー源には、いろいろなものがあります。右は、すべての生命が必要とする食べ物ないしは栄養です。これは難しい注文に見えます。とくに瑞々しいトマトを食べたいという場合には。

しかしながら、地球の生命（微生物）はすべて栄養をたった６つの元素から得ていて、この６つの元素は、太陽系のどの惑星でも見つかります。そうすると真ん中の最も実現の難しい条件が残ります。つまり、水のことです。

凍った水でも気体の水でもなく液体の水です。これこそ、すべての生命（微生物）が生きるために必要とするものです。そして、太陽系の天体の多くは、液体としての水を持っていないのでここでは考えません。

中には、地球以上の膨大な液体の水を持っている天体もあるかもしれませんが、氷の殻の下に閉じ込められていて、到達するのが難しく生命（微生物）がそこにいるのか知るのは困難です。

そうすると残るのはほんの一握りです。

問題を簡単にするため、液体の水が地表にある惑星だけを考えることにしましょう。地表に液体の水というと考えられる惑星は、太陽系内に３つしかなく、太陽から近い順に金星、地球、火星です。水が液体であるために大気が必要です。大気については絶妙なバランスが必要です。

大気があまりに濃く、暖かすぎると金星のように、高温になって液体の水が存在できません。一方で、大気があまりに薄く、冷たすぎると火星のように寒すぎになってしまいます。金星は暑すぎ、火星は寒すぎ、地球はちょうどいい。後ろの映像を見ると、太陽系内で生命（微生物）が生きられる場所は自ずと明らかです。

これは、おとぎ話の「3びきのくま」のような問題で子供でも分かる簡単な話です。しかしながら「3びきのくま」の話には、みんなあまり注意することのない重要な点が２つあると思います。

第１に、ゴルディロックス条件がそろった時には、母さんグマの器は冷たすぎましたが、それはずっと冷たかった。ということなのか、それとも、いつかの時点では、ちょうどよい温度だったのか？ゴルディロックス条件は、部屋に入った時間によって、答えは変わってくるのです。

同じことが、惑星についても言えます。惑星は不変ではなく変化します。進化していきます。大気だってそうです。例を挙げましょう。

これは、私の好きな火星の写真です。最も高精細でも最も美的でもなく、最新の写真というわけでもありませんが、火星表面を刻む河床の存在を示しています。河床は、流れる液体の水で削られてできたものです。河床は、何百、何千、何万年もかけて、形成されます。今の火星では、起きえないことです。

今の火星の大気は、薄すぎ、寒すぎて、液体の水が安定して存在できません。この１枚の画像が、火星の大気は変化したこと。それも大きく変わったことを示しています。

そして、その変化の前には居住可能な状態があったのです。その昔には、生命（微生物）の３つの条件が充たされていたからです。地表に液体の水が存在できるようにしていた大気は、どこへ行ってしまったのでしょう？

１つの考えは宇宙に逃げてしまったというものです。大気の粒子が、火星の重力を振り切るのに十分なエネルギーを得て、宇宙に飛散し、再び戻ってくることがなかった。これは大気のあるどの天体にも起きることです。彗星の尾は、大気の散逸を目に見える形で示すものです。

しかし、金星や地球や火星の大気もまた時と共に散逸していきます。単に度合いやスケールが違っているだけです。この大気の変化を説明するため、大気がどの程度、散逸しているのかを知りたいのです。

大気の粒子は、逃げ出すためのエネルギーをどこから得るのでしょう？話を少し簡単にすると２つの方法があります。１つは、太陽光です。太陽からの光が大気の粒子に吸収されて粒子を温めます。なんか踊っているみたいです。

温められることによって、重力から抜け出すのに十分なエネルギーを得るわけです。もう１つの方法は、太陽風からエネルギーを得るというものです。太陽の表面から吐き出される粒子が、400km/秒という猛スピードで太陽系を駆け抜けます。太陽嵐の時にはさらに速くなります。

そして、惑星間空間を抜けて惑星とその大気に到達し、大気の粒子が逃げ出すためのエネルギーを与えることも考えられます。これが、私の興味を持っていることで居住可能性にかかわる話です。「3びきのくま」の話には、注意して欲しい点が２つあると言いましたが、２つ目は、もう少し微妙なことです。

父さんグマの器は、熱すぎ、母さんグマの器は、冷たすぎたなら傾向から言って、赤ちゃんグマの器は、さらに冷たいはずではないでしょうか？

ずっとそう思い込んでいたことでもよくよく考えてみると、話はそう単純ではないかもしれません。もちろん惑星の太陽からの距離が、温度を決めこれは居住可能性にかかわることです。

しかし、他にも考えるべきことがあるかもしれません。もしかすると器そのものが、何がちょうどいいのか、という物語の結末に影響を及ぼしているかもしれません。

磁場について、少しお話ししたいと思います。地球には磁場があり、金星や火星にはありません。

地球の奥深くにある流動する液状の導電性物質が、地球を覆う大きな磁場を作り出していて、コンパスを持っていればどちらが北かわかります。金星や火星には、磁場はなく、コンパスを持っていたって迷子になるのは必至です。

これは、居住可能性に影響するのでしょうか？どう影響しうるのか？多くの科学者は、磁場は、大気を守る盾のように機能すると考えています。太陽風の粒子を惑星からそらすのです。

荷電粒子に対するフォース保護フィールドみたいなものとして。

だから、地球は、何十億年もの間。磁場に守られていて、大気が逃げなかったのかもしれません。火星の方は、磁場がなく、その間守られずにいたので、大気の多くが、はぎ取られてしまい、居住可能な惑星から今日の姿に変わったのかもしれません。

一方で、磁場は帆船の帆のように働くかもしれないと考える科学者もいます。惑星本体だけの場合よりも多くのエネルギーが、太陽風から取り込まれるようにしているとこの磁場の帆は、太陽風からのエネルギーを集め、より多くの大気が逃げ出す結果になっているのかも。

検証を必要とする考えですが、その効果や働きは確かめるまでもありません。というのも、太陽風のエネルギーが、地球大気に取り込まれていることはよく知られているからです。エネルギーは磁場にそって極地へと流れ、実に美しいオーロラを作り出します。体験すると実に壮観なものです。

エネルギーが流れ込んでいるのは、分かっています。どれほどの粒子が飛び出していて、それに磁場が影響しているのかどうか測定を試みています。問題を提示しましたが、答えはまだ分かっていません。まだ答えは持ち合わせていませんが取り組んでいます。

どう取り組んでいるのかというと、３つの惑星すべてに探査機を送っています。今も軌道を回っているものもあり、MAVEN は、火星軌道を回っています。これには、私自身、かかわっていて、ここコロラド大学から指揮されています。

大気流出を測定できるよう設計されています。地球と金星についても同様のデータを取っています。

すべてのデータが揃ったら、それを突き合わせて３つの惑星が、周囲の宇宙環境とどのように相互作用しているのかが分かり、磁場が、居住可能性に対し、重要な意味を持つかどうかも分かるでしょう。

第１に、この疑問への答えは、この３つの惑星について多くのことを教えてくれるでしょう。今日、周囲の環境とどう相互作用しているのかだけでなく、数十億年前には、どうで、昔は、居住可能だったのかどうかも、それで、私たちの身近な大気について分かるようになるでしょう。

それだけでなく、３つの惑星から学んだ知識は、よその惑星の大気にも適用できます。

今や観測できるようになった他の恒星系の惑星も含めて、たとえばケプラー探査機は、ここボルダーで製造と制御が行われていますが、空にある切手ほどの大きさの領域をこの２年ほど観測していて、何千という惑星を発見しています。空の他の部分と何も違わない切手ほどの大きさの領域の中でです。

この20年の間に、太陽系外の惑星を１つも知らないところから、あまりにたくさんあって、どれから調べ始めたらいいか分からないというところまで来ました。どんなことでも助けになります。

事実、ケプラーの観測結果やその他のデータからこの銀河系だけで、二千億の恒星があり、平均すると恒星１つにつき、少なくとも１つ惑星があると考えられています。

それだけでなく、その惑星のうちの400億から1000億個は、居住可能だろうと見積もられています。我々の銀河だけでです。我々は、それらの惑星を観測していますが、どれが実際居住可能かはまだ分かっていません。データから、合理的な推論をすれば、居住可能な惑星の最有力候補がどれか分かるようになるでしょう。

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しかし、独占禁止法を軽視してるわけではありませんので、既存産業の戦争を避けるため新産業だけの限定で限界を超えてください！

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takahashicleaning · 5 years

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ジェレミー・カスディン：地球に似た惑星を発見できるかもしれない ― 開花型スターシェード

（詳しくご覧になりたい場合は上記リンクからどうぞ）

天文学者によると、この銀河系内にある全ての恒星には、必ず一つ惑星が存在し、その内、５分の１の惑星に生命（SF映画に登場する宇宙人みたいな姿ではなく微生物のことです）が存在するといいます。

しかし、まだ我々はそれを直接見ることができません。ジェレミー・カスディンらのチームは、突拍子もないデザインと技術でこれに挑もうとしています。

開花型の「スターシェード」を使うことによって、５万km離れた所から、宇宙望遠鏡で惑星の写真を撮ることができるのです。

彼、曰く、これは「科学研究として実現できる最もすごいこと」なのです。観測天文学には、電波天文学、赤外線天文学、紫外線・X線・γ線天文学などがあります。

望遠鏡などが使用される光学天文学は、天文学の中では望遠鏡が発明されたころからあり、現代では、冷却CCDデジタルカメラ、デジタル分光器が使われます。

光学観測は、地球に充満する大気によっていくらかフォトンの到達が妨げられるため、質の良い画像を獲得するため、補償光学で修正した宇宙望遠鏡が使われている。

この波長域では、恒星などはよく観測でき、恒星や銀河、星雲などを研究するためのスペクトル観測が行われています。

なぜ、それが難しいのでしょうか？例えば、ハッブル宇宙望遠鏡を火星の軌道に持っていくと、このように、地球は少しぼやけて見えます。火星の軌道に比べると望遠鏡が小さすぎるからです。

さらに、10倍離れた距離にある天王星の軌道に移動しましょう。より小さくなり詳細がわかりません。月はまだ小さく見えます。さらに、10倍離れた太陽系の外縁にあるカイパーベルトに移動すると今度は、ほとんど像になりません。カール・セーガン氏によるものです。

さらに、10倍離れた距離にあるオールトの雲に移動しましょう。太陽系の外です。太陽が視界に入り、惑星の位置に重なります。さらに、10倍離れた距離にあるケンタウルス座アルファ星では、ここは太陽に最も近い恒星ですが、惑星は消えてしまいました。

惑星を見るためには、この光を取り除く必要があります。

エッジワース・カイパーベルトは、アイルランドの天文学者ケネス・エッジワースが、彗星の出発源として提唱した。

このようにして、エッジワース・カイパーベルトの存在は広く信じられるようになり、太陽系の定義も拡大して行ったと言われている。

1962年。宇宙望遠鏡の父。ライマン・スピッツァーが考案しました。皆さんが見たことのある日食のような現象「食」からヒントを得ています。

月が太陽の前に移動し、光を遮っているため周りにコロナがぼんやりと見えます。目に入るスポットライトの光を親指で遮ると後ろの席の人が見えるのと同じです。

どうなっているのでしょうか？後ろの席の人が見えるのと同じです。月は地球に影を投げかけています。影に望遠鏡やカメラを置き、そこから太陽を見ると光の大部分が取り除かれ、コロナ内の詳しい様子を見ることができます。

スピッツァーの考えは、これを宇宙でやるということです。大きなスクリーンを作りそれを宇宙で操縦します。

恒星の前に移動し、光の大部分を遮断します。できた影の中に望遠鏡を置くと惑星を見ることができます。このように見えるはずです。こんなに大きなスクリーンでも惑星は見つかりません。

残念なことにこれはうまく機能しておらず、光波がスクリーンの周りで回折しているからです。

望遠鏡の時と同様です。これは川の水が岩をよけるように流れるようなものです。光が影を消してしまい、これでは惑星を見ることができません。しかし、スピッツァーはどうすれば良いか知っていました。

境界をぼかして回折を抑えれば惑星を見ることができます。

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takahashicleaning · 5 years

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ナターシャ・ハーリー - ウォーカー: 電波望遠鏡が知られざる銀河を解き明かす

（詳しくご覧になりたい場合は上記リンクからどうぞ）

天文学者のナターシャ・ハーリー - ウォーカーは、この宇宙は奇妙で素晴らしく、しかも、広大だと言います。

今のところ。宇宙船で（今のところ）遠い宇宙に行くことはできませんが、電波望遠鏡なら可能です。

この魅惑的で、しかも、画像が豊かなトークで、ハーリー - ウォーカーは、人間の目では見ることができない光のスペクトルを捉える特殊な技術を用いて、宇宙の神秘を探究する方法を紹介します。

何かが異なり、何かがおかしいというハーシェルの認識は惑星の発見になったのです。その惑星は天王星です。

天体望遠鏡は、バック・トゥー・ザ・フューチャーのように、時を超えるタイムマシンということもハーシェルは、知っていました！！

宇宙を見ることは、過去を見ることです。

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takahashicleaning · 5 years

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タベサ・ボヤジアン：宇宙でもっとも神秘的な星

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天文学者のタベサ・ボヤジアンは、この巨大で、かつ、不規則な天体が何であるのか調べていますが、彼女の研究仲間は妙なことを言い出します。

非対称でもあり、ほぼ1週間かけて徐々に減光していき、その後、わずか数日でまた元の状態に戻りました。

減光パターンは、様々な形をとっていました。

この時には光度20％以上も落ち込みました。これは光を遮るものが何であれ、地球の面積の千倍以上もあることを意味します。

話はこれで終わりではありません。

ばかでかい太陽光パネルのようなこの巨大な構造物をダイソン球体と呼びましょう。この画像はダイソン球体の画家による想像図です。

でも、それは単に放射が地球ではなく、自然現象ではなく意図的に別の方向に向けられていると考えることもできます。

私が感心したことは、この星が決してコンピュータでは発見されなかったことです。

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takahashicleaning · 6 years

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カーター・エマート：三次元宇宙地図のデモ

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過去12年間、カーター・エマートは科学者、芸術家やプログラマーと共に、宇宙の完全な三次元状態の視覚化構築に、取り組んできました。

この驚くべき旅を、デモします。そして、どのようにして、これが世界中の施設に共有されているかを説明します。

また、光速で地球から離れていくことで、銀河系の模様や他の銀河系も、COBEなどの初期宇宙状態。現在、人類が認識できる範囲の状態までも視覚化されています。

これにより、われわれも宇宙の一部ということを体験できます。

COBE（Cosmic Background Explorerの略称）とは、宇宙背景放射探査機とも、コービーとも言われます。宇宙論的観測を目的として初めて打ち上げられた人工衛星望遠鏡。

COBE は、1989年にデルタロケットによって太陽同期軌道に打ち上げられた。

その目的は、宇宙マイクロ波背景放射 (CMB) を観測し、我々の宇宙の形状を理解する助けとなるような観測データを獲得すること。

そして、1992年にCOBEの観測データから宇宙初期の構造形成の「種」（CMB の非等方性）が発見。その結果、宇宙マイクロ波背景放射のゆらぎは極めてわずかなものであった。

宇宙マイクロ波背景放射はビッグバンの名残であり、そのゆらぎは初期宇宙に存在した密度差の痕跡とされている。この密度のさざ波が、今日の宇宙で観測される銀河の元となる構造形成を引き起こしたと考えられている。

人類の進化と共にあった平らな水平線は、限りない資源と廃棄物の処理に対する無制限の許容量といった無限性を象徴するものでした。

しかし、人類が初めて地球を出て、大気圏外から水平線が折れ曲がっているのを見て、地球の有限性に人々は気づくことになります。

Digital Universe Atlas の製作は、アメリカ自然史博物館にて12年前に着手されました。

そのメンテナンスをし続け、一つのプロジェクトとして、まとめることで宇宙をあらゆるスケールで視覚化できるようにしました。今、ご覧になっているのは、地球を回る衛星と宇宙に対して正確に登録された地球です。

12年前にNASAがこのプロジェクトをハイデンプラネタリウムの改築の一環として世界に向けて、公開できるように助けてくれました。

Digital Universeは、私たちがドームで行っているメインの宇宙ショー製作の中核を担うものです。

でも、ここでご覧になられているのは、スウェーデンのリンコピン大学と提携したインターシップによってできたものです。これを12人の学生に彼らの卒業制作として取り組んでもらいました。

その結果、このUniviewと呼ばれるソフトウェアとスウェーデンにあるSCISSという会社が生まれたのです。このソフトウェアは双方向で利用できます。この実際の飛行経路と私たちが見ている動画は、編集されていないライブ映像です。

この動画は、私の住んでいるマンハッタンの東側にあるEarth Mattersと呼ばれるカフェでノートパソコンを使って、キャプチャーしました。

これはルビン美術館との共同プロジェクトとして比較宇宙論における展示用に作ったものです。

このように外へ遠ざかることで地球からはるかに遠い銀河を見る事ができ、光の速さで進むことでどれだけ遠くまで来たかを感じることができます。

更に、外へ向かうとこれらの離れた惑星の光は、長い時間がかかっていることから本質的に過去へと遡り始めます。

ずっと昔まで、遡ることによってようやく周囲を包み込む構造体のようなもの。ビッグバンの残光を見る事ができます。これはWMAPで得られたマイクロ波背景放射が見えているところです。

ここでこの構造体を見るために外周部周辺を回ります。もし、ここの外を出たら時間の生まれる前の状態にあるので、ほとんど無意味です。これが私たちの可視宇宙の構造です。宇宙は想像以上に巨大であることが分かります。

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アオマワ・シールズ：他の惑星の生命を見つけ出す方法

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天文学者であるアオマワ・シールズは、遥かかなたにある系外惑星の大気を調べることで、宇宙に住む生命（微生物）の手がかりを探しています。

しかし、そのような惑星は存在するに違いありません。自然に潜む意外性の理解が、生命（微生物）発見の手助けとなります。

わが地球には、水がある所に生命（微生物）が存在します。そこで、恒星からまさに適切な距離にある惑星を探しています。

それが重要な理由を説明します。惑星が生命（微生物）を育み得る条件には、恒星からの距離以外にも多くの要素があります。

系外惑星は、あまりにも遠くにあり、小さく。恒星に比べぼんやりとしか見えないので、その大気について我々は知りません。

ホストとなる恒星の前を系外惑星が通過する時にその大気成分を測定することは困難なことです。

そこで、私は計算モデルを作り、水や生命の存在に適した気候を与えるような惑星の大気組成を計算してみました。

このような意外な事実が、惑星の気候に及ぼす影響を気候モデルによって探求することは、生命（微生物）の探査に欠かすことができません。

こういう新産業でイノベーションが起きるとゲーム理論でいうところのプラスサムになるから既存の産業との

戦争に発展しないため共存関係を構築できるメリットがあります。デフレスパイラルも予防できる？人間の限界を超えてることが前提だけど

しかし、独占禁止法を軽視してるわけではありませんので、既存産業の戦争を避けるため新産業だけの限定で限界を超えてください！

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