地球は固有の強い磁場を持つ天体の1つです。陸上に棲む多くの生物にとって欠かせない存在であるこの「地磁気」は、地球誕生から徐々に強くなっていったと理解されています。ただし、その正確な時期はよくわかっていません。 マサチューセッツ工科大学のClaire I. O. Nichols氏などの研究チームは、グリーンランドから産出した極めて古い岩石を調査し、約37億年前の地球に地磁気が存在した証拠を見つけました。これは最も古い時代の地磁気の証拠です。また、その強度は現在と比べてもそれほど弱くない値であることから、地磁気の形成や、古代の生命がどのように進化し、数を増やしたのかを探る上でも重要な発見となります。 【▲ 図1: 有害な太陽風を遮断する地磁気は、生命と大気の両方にとってシールドの役割を果たします。（Credit: NASA）】 ■「地磁気」は生命と大気の両方に重要 方位磁石が北を向くことからも

太陽系には、分厚い氷の下に地球を超える規模の海が存在すると予想されている天体がいくつもあります。このような環境は生命の存在を予感させますが、果たして液体の水の存在が “保証” されれば生命がいるかもしれないと考えていいのでしょうか？ ウェスタンオンタリオ大学のCatherine Neish氏などの研究チームは、天体表面に豊富な有機化合物を有し、地下に海があるかもしれないと推定されている土星の衛星「タイタン」について、地表から地下へと輸送される有機化合物の量を推定しました。その結果、有機化合物の輸送量はグリシン換算で7500kg/年以下と、生命の維持には到底足りない量であると推定されました。 有機化合物が豊富なタイタンでさえ生命の維持が困難であることを示した今回の研究は、他の天体ではより条件が悪い可能性を示唆しています。 【▲図1: タイタンの内部構造の想像図。氷の地殻の下には分厚い海が広が

銀河の中心部には巨大なブラックホールが存在すると考えられています。そうなると必然的に生じるのが「銀河が先か、ブラックホールが先か」という疑問です。これまでは銀河が形成された後にブラックホールが誕生したというのが定説でした。 しかし、ソルボンヌ大学のJoseph Silk氏などの研究チームは、「ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡」による初期宇宙の観測データとシミュレーション結果を組み合わせた結果、銀河とブラックホールはほぼ同時に誕生し、ブラックホールが銀河の星形成を加速したとする研究結果を発表しました。これはウェッブ宇宙望遠鏡の観測で示された初期の銀河が予想より多く存在する可能性を裏付ける成果です。 【▲図1: 初期宇宙の銀河の活動の模式図。中心部のブラックホールの活動が活発化すると、その放射によって周りのガスが押しのけられ、恒星の形成が促されます（Credit: Roberto Molar C

私たちの宇宙について、広い目線で見れば天体や物質の分布が均質であるという「宇宙原理」が広く信じられています。しかし近年の観測では、宇宙原理に反すると思われる巨大構造物（宇宙の大規模構造）がいくつも見つかっています。 セントラル・ランカシャー大学のAlexia Lopez氏は、地球から約92億光年離れた位置（※）に、直径が約13億光年にも達する巨大構造物「ビッグ・リング（Big Ring）」を発見したと、アメリカ天文学会（AAS）の第243回会合の記者会見で発表しました。Lopez氏は2021年にも同様の巨大構造物である「ジャイアント・アーク（Giant Arc）」を発見していますが、両者は非常に近い位置と距離にあります。これは宇宙原理に疑問を呈する発見です。 ※…この記事における天体の距離は、光が進んだ宇宙空間が、宇宙の膨張によって引き延ばされたことを考慮した「共動距離」での値です。これに

普通の物質に対して一部の性質が反転している「反物質」の性質は、理論的な関心が高い一方で測定は難しく、実験的に証明されていない性質がいくつかあります。その1つが反物質に働く重力の向きです。大多数の物理学者は普通の物質と同じく、反物質にも同じ方向に重力が働くと考えていますが、重力とは反対方向の「反重力」が働いてる可能性を否定する実験的な証拠は、これまで存在しませんでした。 反物質の1つである「反水素」の研究を行う「ALPHA」実験の国際研究チームは、反物質に働く重力の向きと強さを実験装置「ALPHA-g」で測定した結果、反水素に働く重力の向きと強さは普通の物質と一致し、反物質に反重力が働いている可能性は事実上除外できることが明らかになったとする研究成果を発表しました。この結果は、現代物理学の枠組みでは「反重力は存在しない」と言い換えることもできます。 【▲ 図1: 今回のALPHA-gによる実

宇宙最速の光さえも抜け出せないと表現される「ブラックホール」は永遠に質量を失わないようにも思えますが、実際には「ホーキング放射」と呼ばれるプロセスを通じて徐々に質量を失っていくと言われています。 ラドバウド大学のMichael F. Wondrak氏らの研究チームは、ブラックホールの特別な性質である「事象の地平面」がなくともホーキング放射が起こることを理論的に示しました。この考えが正しい場合、ブラックホールだけでなく全ての天体がホーキング放射を通じて質量を失い、最後には蒸発する可能性があることになります。 【▲ 図1: ホーキング放射の概念図。真空では仮想的な粒子 (+νe) と反粒子 (-νe) のペアがあちこちで生まれてはすぐさま消滅する。しかし、事象の地平面付近 (青色と黒色の境界) で発生した粒子のペアは片方だけがブラックホールに吸い込まれることがある。残されたもう片方は飛び出して

今から約38億年前に海の中で誕生したと考えられている地球上の生命は、環境の変化とともに進化と絶滅を繰り返しつつ、現在まで繁栄してきました。 デンマーク最大の宇宙研究機関であるデンマーク国立宇宙センター（DTU Space）の科学者チームは、地球の生命の生物多様性の変化と超新星爆発が関連しているという興味深いアイデアを提唱しています。 【▲ 超新星爆発によって発生した宇宙線が海洋に降りそそぐイメージ（Credit: Henrik Svensmark, DTU Space）】科学者チームは、過去5億年の間に起きた海洋生物の多様性の変化と、太陽系近傍での超新星の発生との間に強い相関関係があると考えています。この研究論文の著者であるヘンリック・スヴェンスマルク（Henrik Svensmark）氏は、超新星がもたらす影響の1つとして、地球の気候が変化する可能性を指摘しています。 そのプロセスは以下

【▲ 図1: 宇宙における普通の物質、暗黒物質、暗黒エネルギーの割合。暗黒物質は普通の物質の4倍以上も存在する（Credit: 彩恵りり）】この宇宙に銀河が存在している以上、その回転速度は重力で恒星を引き留められる限界の速度よりも低いはずです。ところが銀河の回転速度を実際に調べてみると、恒星の数をもとに見積もった銀河の質量から推定される重力では、恒星を引き留めるの不可能なほどの高速で回転していることがわかっています。この観測データは、光 (可視光線) などの電磁波では観測することができず、重力を介してのみ間接的に存在を知ることができる「暗黒物質 (ダークマター、Dark matter)」の存在を示唆しています。暗黒物質は電磁波で観測できる普通の物質の4倍以上もの量があると算出されているにもかかわらず、その正体は現在でも不明です。 暗黒物質という名前は、この物質が光では観測することができない

【▲ 31基のエンジン点火に成功したスペースXの再利用型ブースター「スーパーヘビー」（Credit: SpaceX）】スペースXは日本時間2023年2月10日、同社が開発中の再利用型宇宙船「スターシップ（Starship）」の軌道打ち上げに使われる再利用型ブースター「スーパーヘビー（Super Heavy）」のスタティック・ファイア・テスト（射点でのエンジン点火試験）を米国テキサス州ボカチカの同社施設「スターベース」にて実施しました。 スターシップはスーパーヘビーと組み合わせることで、旅客輸送用のクルー型なら100名を、貨物輸送用のカーゴ型なら100トンのペイロード（人工衛星や貨物などの搭載物）を地球低軌道に打ち上げる能力を備えており、タンカー仕様のスターシップから推進剤の補給を受けることで月や火星にも飛行可能とされています。スターシップは全長50m・直径9m、スーパーヘビーは全長70m・

【▲ 火星周回探査機マーズ・リコネッサンス・オービターのデータから作成されたアラビア大陸のクレーターの画像。火山灰は、このようなクレータなどに風によって運ばれ、水の作用によって粘土に変化しました（Credit: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona）】NASAは9月16日、NASAのゴダード宇宙飛行センターの地質学者パトリック・ウェリーさん率いる研究チームが、火星の北半球にあるアラビア大陸で、40億年ほど前に、5億年ほどに渡って、数千回の破局噴火が起こっていたことを突き止めたと発表しました。 破局噴火（super eruptions）は最大規模の火山の噴火です。数十年に渡って惑星規模の気候変動をもたらし、後には、大きいものだと40kmほどから60kmほどにもなるカルデラが残されます。 火星のアラビア大陸にこのような破局噴火を引き起こすことができる超巨

米ライス大学は8月14日、およそ45億年前に誕生したばかりの木星のコアが巨大衝突によって破壊され、今もその状態が続いているとするShang-Fei Liu氏らの研究成果を発表しました。自然科学研究機構アストロバイオロジーセンターの堀安範氏も参加した研究内容は論文にまとめられ、同日付でNatureのオンライン版に掲載されています。 原始惑星と正面衝突した若き木星の想像図（Credit: K. Suda & Y. Akimoto/Mabuchi Design Office, courtesy of Astrobiology Center, Japan）■木星のコアは密度が低かった現在木星ではNASAの木星探査機「ジュノー」が周回探査を行っています。数多くのクローズアップ画像で私たちを驚かせてくれるジュノーですが、外からは見えない木星内部の構造を明らかにすることも重要な任務のひとつです。 ジュノ