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【国立天文台】 過去記事 ; 10月4日22:35分、""今も温かい月の中~月マントル最深部における潮汐加熱~””

2019-10-04 22:39:17 | 宇宙/地球環境 ; 世界の気象・環境問題、国立天文台、JAXA、NAS

 

① ""今も温かい月の中~月マントル最深部における潮汐加熱~””

2014年7月28日 |研究成果

 

🌝 中国地質大学などの研究者を中心とする国際共同研究チームは、月の地下深くに軟らかい層が存在すること、さらに、その層の中では地球の引力によって熱が効率的に生じていることを明らかにしました。これらのことは、月の中が未だ冷え固まっていないこと、そして地球が月に及ぼす力によって月の中は今も温められ続けていることを示唆しています。

🌛 本研究成果は、月周回衛星「かぐや」(セレーネ)などで精密に測られた月の形の変化を、理論的な計算による見積もりと比べることによって得られました。地球と月が生まれてから今まで、お互いにどのように影響を及ぼしながら進化してきたのか、本研究はそれらを考え直すきっかけとなるでしょう。

 惑星や衛星といった天体の生い立ちを明らかにするためには、天体の内部構造や熱的状態をできるだけ詳しく知ることが必要です。どのようにすれば遠方にある天体の内部構造を知ることができるでしょう?実は、外部から働く力による天体の変形の仕方を詳しく調べることで、天体の内部構造や状態を知る手がかりを得ることができます。

 天体の形が他の天体の引力によって変化することを潮汐と呼びます。例えば地球の海の潮の満ち引きは、月と太陽の引力によって引き起こされる潮汐の1つですが、海の水は変形しやすいために大きな変位が観測されます。このように、潮汐によって天体が変形する度合は、天体の内部構造、特に天体の内部の硬さに依存します。逆に言えば、天体の変形具合を調べることによって、目では直接見えない天体の内部を探ることができるのです。

 

 

🌏 地球の引力による月の変形の模式図。ここでは特に地球に対する月の動きが完全な円からずれていることに由来する変形を示している。わかりやすさのために、実際よりも大きく変形させて描いてある。 (大きなサイズ(440KB))

☽ 月も例外ではなく、潮汐力による月の形の変化から月の中を探ることができます。この形の変化は既にいくつかの測地観測(注1)によって知られています。しかし、これまで考えられてきた月の内部構造では、月探査によって精密に測られた月の形の変化の仕方を説明することができませんでした。そこで研究チームは、どのような月の内部構造であれば観測された形の変わり方を説明できるのか、理論的な計算によって調べました。

 研究チームは月の深部の構造に着目しました。かつてアポロ計画で取得された月の地震観測(注2)のデータに基づく、ある月の内部構造の解析結果によれば、月は大まかに、金属でできた「核」と呼ばれる内側の部分と、岩石でできた「マントル」と呼ばれる外側の部分の2つに分かれていると考えられています。

 そして研究チームは、その月のマントルの最下部に軟らかい層が存在すると仮定すれば、観測されている潮汐による月の変形を上手く解釈できることを突き止めました。過去の研究において、月のマントルの最も深い所では岩石の一部が溶けているという可能性が指摘されてきました。部分的に溶けた岩石は軟らかくなるので、本研究結果はその仮説を支持します。本研究によって初めて、観測結果と理論計算から月のマントルの最深部が軟らかいことが証明されました。

本研究において観測結果をよく再現する月内部の粘性構造の推定値。粘性率は軟らかさ・硬さの指標の1つ。参考として過去の研究に基づく密度構造と地震波速度構造も追加。 (大きなサイズ(765KB))

 さらに研究チームは、マントル最深部の軟らかい層の中で潮汐によって効率的な発熱が起こっていることも明らかにしました。一般に潮汐の変形により天体の中に蓄えられるエネルギーは部分的に熱に変わっていると考えられています。

 その発熱量は天体の中の軟らかさによって異なります。興味深いことに、本研究において仮定された層の中の発熱がほぼ最大となるのは、計算と観測の比較から推定された軟らかさを仮定した場合でした。これは偶然ではないかもしれません。軟らかい層の中で生じる熱と、層の外へ逃げていく熱の絶妙なバランスによって、層自体が成り立っていると考えられます。

 過去の研究でも、月の内部で潮汐の変形にともなうエネルギーの一部が熱に変わっていることは示唆されていましたが、このエネルギーの変換は月全体で均一ではなく軟らかい層の中のみ集中的に起こっていることがわかりました。本研究チームは、このマントル最深部の効率的に発熱する軟らかい層が核を包むようにして存在していることから、現在でも核を温め続けていると考えています。さらには、過去においても、このような軟らかい層が核を効率的に温めていたのではないか、とも予想しています。

⛆?? 本研究の今後の展望について、筆頭研究者として研究チームを率いた中国地質大学行星科学研究所の原田雄司博士は次のように述べています。「我々の研究結果は、新たな疑問をもたらしたと思っています。例えば、月のマントルの底の軟らかい状態がどのように長期間維持されるのか、という問題です。これを明らかにするために、より詳細な内部構造・発熱のメカニズムを今後研究していきたいと思っています。

⛆?? また、軟らかい層の中で起きる潮汐のエネルギーから熱のエネルギーへの変化が、月の地球に対する動き方や月の冷え方などに対して、どのような影響を及ぼしてきたのかという問題も出てきました。こういったことも今後明らかにし、月の生い立ちについての理解を深めたいと思っています。」

 同じく研究チームの一員であるJAXA宇宙科学研究所太陽系科学研究系の春山純一博士は本研究の意義について以下のように語っています。「月のような小さな天体は地球のような大きな天体よりも速く冷えます。実際、今までの研究から月が火山活動を既に終えていることも知られています。従って月は深い所まで冷めて固まってしまっていると考えられていました。しかし本結果は、月が未だ冷え固まっていない生きた星であることを物語っています。さらには、地球と月が生まれてからどのように力を及ぼし合いながら今に至ったのか、考え直さなければならないことを示しています。つまり本結果は、単に月の深部の状態を解明しただけでなく、月と地球を共に含む系の歴史を知るためのヒントも与えてくれるでしょう。」

研究チーム構成

  • 原田雄司(はらだ ゆうじ)中国地質大学行星科学研究所 研究員
  • GOOSSENS, Sander(ホーセンス サンダー)メリーランド大学ボルチモア郡校 研究員
  • 松本晃治(まつもと こうじ)国立天文台RISE月惑星探査検討室 准教授
  • YAN, Jianguo(イェン チェンクォ)武漢大学測絵遥感信息工程国家重点実験室 准教授
  • PING, Jinsong(ピン チンソン)中国科学院国家天文台 教授
  • 野田寛大(のだ ひろとも)国立天文台RISE月惑星探査検討室 助教
  • 春山純一(はるやま じゅんいち)宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所 助教

参照

本研究成果は次の査読論文として『ネイチャー・ジオサイエンス』誌に掲載されました。 Strong tidal heating in an ultralow-viscosity zone at the core–mantle boundary of the Moon

注釈

注1:測地観測(月の測地という意味で「測月」とも呼ばれる。) 本研究で用いたのは月の重力と自転に関する観測結果です。月の重力や自転を正確に測ると潮汐力による月の形の変わり方も知ることができるのです。

  月の重力は、月の周りを回る探査機の動きを調べることによってわかります。月が生み出す重力によって、探査機の動きが影響を受けるからです。月を周回する探査機の動きは地球と探査機の間の電波や複数の探査機間の電波を用いることによってわかります。そして、潮汐力によって月の形が歪めば月の重力も変わります。

 潮汐の変形にともなう重力の変化は非常に小さいのですが、それでも探査機の位置の変化を充分正確に調べることができれば、潮汐による歪みに由来する重力の変化も捉えられます。ここ数年の間では、例えば日本の「かぐや」を初めとして、中国の嫦娥一号、米国のルナー・リコネサンス・オービター、同じく米国のグレイルなどの探査機から、潮汐による月の変形の度合が求まっています。

  一方、月の自転は、月の表面に置かれた複数の一種の鏡の位置の変化を調べることによってわかります。月は地球に対して常にほとんど同じ面を向けていますが、厳密に言えば地球に対する月の回り方に応じて少しだけ変わります。これによって地球から見た時の鏡の位置も時間と共に変わります。

  この位置の変化を正確に調べると月の軸の向きの変化も求まります。この向きの変わり方も潮汐による歪み具合によって少しだけ異なります。従って軸の向きの変わり方が充分正確にわかれば潮汐による形の歪み方もわかります。上述のいくつかの鏡はいずれも米国や旧ソ連の数十年前の月探査、例えばアポロ計画などの一環として月の表面に残されたものです。個々の鏡の位置の変化は地球から発するレーザー光を用いることによって調べることができます。計測は今でも続けられています。

注2:地震観測(月の地震という意味で「月震」とも呼ばれる。) 月でも地震が起こります。過去に米国のアポロ計画の一環として、月面に設置された地震計による計測が行われました。地震によって生じた波を地震計で捉えることによって天体の内部構造を推測できます。地震の波の振る舞いは天体の中の硬さが深さとともにどのように変わるのか、という点を知る上で、とても重要です。特に本研究で月の潮汐の変形を理論計算する際に以下の2つの過去の解析結果を考慮しました。

  1つ目は、月の深部における、地震の波が著しく弱まる領域の存在です。一般に軟らかい固体、特に液体を含む固体の中では地震の波のエネルギーが失われ易いことが知られています。よって月のマントルの最も深い所は浅い所よりも軟らかくなっていると考えられます。また、岩石の一部が溶けているであろうとも言われています。

 2つ目は、同じく月の深部における、地震の波を跳ね返す反射面の存在です。このような境界面は3つあると考えられています。内側の2つは地球と同じように、固体の内核と液体の外核の境界、及び外核とマントルの境界、そして外側の1つはマントルの中の固体の部分と上で述べた一部が溶けている部分の境界に相当すると考えられています。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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【国立天文台】 10月4日、""大型低温重力波望遠鏡KAGRAが完成、重力波望遠鏡3者による研究協定を締結””

2019-10-04 22:12:38 | 宇宙/地球環境 ; 世界の気象・環境問題、国立天文台、JAXA、NAS

 

① ""大型低温重力波望遠鏡KAGRAが完成、重力波望遠鏡3者による研究協定を締結””

2019年10月 4日 |トピックス

 

 

大型低温重力波望遠鏡KAGRA。真空ダクトが設置された3キロメートルの腕トンネル。(クレジット:国立天文台)                               オリジナルサイズ(6.2MB)                    

 

 岐阜県飛騨市神岡町に建設が進められてきた大型低温重力波望遠鏡KAGRA(かぐら)がこのたび完成し、米国のLIGO(ライゴ)、欧州のVirgo(バーゴ)との研究協定を締結しました。これら主要な3者の重力波望遠鏡で同時観測することによって、重力波を発生させた天体をより正確に特定できるようになります。

 KAGRAは、東京大学宇宙線研究所、高エネルギー加速器研究機構、自然科学研究機構 国立天文台を共同ホスト機関とした協力体制の下、富山大学をはじめとする国内外の研究機関・大学の研究者との共同で、2010年から進められてきたプロジェクトです。

 2019年4月、全ての機器の搬入、設置が完了し、現在、精密なレーザー干渉計として動作させるための調整や、検出感度を高めるための試験、調整を進めています。2019年内に重力波の観測運転を開始し、LIGO、Virgoとの共同観測を行う予定です。

 

 

 2019年10月4日に行われた研究協定調印式。協定書への調印後に、固く握手を交わすVirgoプロジェクトのヨー・バンデンブランド代表、KAGRA研究代表者の梶田隆章 東京大学宇宙線研究所長、LIGOプロジェクトのデビット・ライツィ代表(左から)。(クレジット:国立天文台)

 このKAGRAの完成記念式典が2019年10月4日、岐阜県飛騨市神岡町のKAGRA坑内にて執り行われました。さらに同日、富山市内において、KAGRA、LIGO、Virgoとの間で研究協定調印式が行われました。

 重力波天体は、複数の重力波望遠鏡で同時観測を行い、それぞれの望遠鏡に重力波が到達した時間差を利用してその位置を特定します。したがって、高い精度で特定するためには、多数の重力波望遠鏡が観測に参加することが極めて重要です。2019年内に共同観測が行われますが、その間に重力波天体の検出とその正確な位置特定が実現できると期待が高まります。

 

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【ロイター】 10月4日18:20分、""東京マーケット・サマリー・最終(4日)””

2019-10-04 21:59:52 | 経済;投資、負け犬個人投資家の必死の反撃…

 (日経平均先物)

海外(株価・指標):原則15分ディレイ(指数によって異なります)

現在値 21,350.00 (19/10/04 21:44)
前日比 +30.00 (+0.14%)
高値 21,400.00 (21:31) 始値 21,310.00 (16:30)
安値 21,270.00 (18:40) 前日終値 21,320.00 (19/10/04)

 

 

① ""東京マーケット・サマリー・最終(4日)””

   2019/10/04 18:20

   

 ■レートは終値(前日比または前週末比)、安値─高値    

  <外為市場>                     

🌼    ドル/円<JPY=>          ユーロ/ドル<EUR=>           ユーロ/円<EURJPY=>

午後5時現在    106.76/78               1.0970/74                    117.13/17  

 

NY午後5時        106.90/93               1.0964/68                    117.20/24

 

 💲¥  午後5時のドル/円は、前日ニューヨーク市場午後5時時点に比べてややドル安/円高の106円後半。

 米 国の景気後退懸念が広がり米長期金利が低下してドル安が進んだ海外市 場の流れを引き継いでドルの上値が重か ったが、下値は資本筋とみられる買いに支えられ た。市場の関心は今夜の米雇用統計に注がれている。
 


<株式市場>

🌼  日経平均                 21410.20円               (68.46円高)

  安値─高値             21276.01円─21410.20円                           

   東証出来高               11億0345万株                                     

   東証売買代金             1兆8219億円                                         

 

 ☀   東京株式市場で日経平均は反発。前日の米国市場では主要3指数が上昇し、東京市場でも米国株に追随する ことへの期待があったものの、為替のドル安/円高に圧迫され、朝方は売りが先行した。

 その後、マイナス圏を 中心にしばらくもみあっていたが、後場、為替の円高が一服したことを受け、プラス圏に浮上。じりじり上げ幅 を拡大し、高値引けとなった。

 東証1部騰落数は、値上がり1191銘柄に対し、値下がりが858銘柄、変わらずが102銘柄だった。     

 


🌼 <短期金融市場> 17時22分現在

  無担保コール翌日物金利(速報ベース)       -0.011%   

  ユーロ円金先(20年3月限)                100.060                 (+0.010)

  安値─高値                               100.060─100.060                                   

 3カ月物TB                              -0.370                  (+0.010)

  安値─高値                               -0.355─-0.370                                          

   無担保コール翌日物の加重平均レートは、速報ベースでマイナス0.011%になった。「3日積みとなり 、金融機関による資金調達ニーズが一段と高まった。加重平均レートは2016年4月のマイナス金利導入後で 最も高い水準となりそうだ」(国内金融機関)という。ユーロ円3カ月金利先物は強含み。
 


🌼 <円債市場> 

  国債先物・19年12月限                     155.15                  (+0.14)

  安値─高値                               155.09─155.24                                       10年長期金利(日本相互証券引け値)         -0.215%                (-0.020)

  安値─高値                               -0.205─-0.220%                                        

   国債先物中心限月12月限は前営業日比14銭高の155円15銭と続伸して取引を終えた。長期債対象の 国債買い入れオペのオファー額が据え置かれたことから安心感が広がったほか、オペ結果がやや強めとなったこ とを受け、堅調に推移した。

 10年最長期国債利回り(長期金利)の引け値は、前営業日比2bp低下のマイナ ス0.215%。
 

 

 🌼   <スワップ市場> 17時20分現在の気配

  2年物       -0.10─-0.20

 3年物       -0.12─-0.22

  4年物       -0.13─-0.23

  5年物       -0.12─-0.22

  7年物       -0.08─-0.18

  10年物      0.00─-0.09  

 

 

 

 

 

 

 

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【nhk news web】 10月4日19:38分、""農林水産業で400億円超 千葉県内の台風被害 4日午後5時現在””

2019-10-04 21:04:38 | 保存版 ; 防災重要データー、被害状況、地震、南海トラフ、台風、火山、各種支援…

 

(農林水産業で400億円超 千葉県内の台風被害)

 

 

① ""農林水産業で400億円超 千葉県内の台風被害 4日午後5時現在””

 

📗 千葉県のまとめによりますと、台風15号による農林水産業の被害額は、4日午後5時現在で411億6700万円になりました。

 先月26日時点での集計より、およそ45億円増え、東日本大震災で生じた県内の被害額を上回っています。

 最も多いのが農業施設の被害で、八街市や富里市などの農業用ハウスが倒壊するなど、およそ267億円にのぼります。

🍅🥕 また農作物では、富里市や八街市などのにんじんやトマトなど、101億円余りの被害が出ています。

🐠 このほか水産関係では、加工施設に被害が受けたほか、停電の影響で水産物が出荷できなくなるなどして、被害額は17億円余りにのぼっています。

🏢 🐄 農林水産省は、台風の被害を受けて農業用ハウスの再建や農業用機械の修理にかかる費用、それに停電の影響で病気になった乳牛の治療や、新たに家畜を購入する際の費用の補助などを盛り込んだ支援策を取りまとめています。

 千葉県はこうした制度の周知をはかっていくとともに、県としての独自の対策も検討し、事業再建に向けた支援を強化したいとしています。

 

 

 

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【nhk news web】 10月4日17:03分、""新潟 トラック横転など強風被害相次ぐ けが人も””

2019-10-04 20:55:48 | 北陸地方、新潟県  富山県  石川県  福井県 

 

(新潟 トラック横転など強風被害相次ぐ)

 

 

 

① ""新潟 トラック横転など強風被害相次ぐ けが人も””

 

🚚✖ 警察と消防によりますと、4日午後2時すぎ、新潟市西蒲区の国道460号でトラックが横転し運転していた男性が右ひじに軽いけがをしたということです。トラックは風にあおられたとみられ、警察が詳しい状況を調べています。

👤👩 このほか新潟市西区では風にあおられて急に開いたトラックの荷台のドアに40代の女性があおられて転倒し頭を打つケガをしたほか、新潟市中央区では自動ドアのガラスが割れて近くにいた20代の女性が手にケガをしたということです。いずれもけがの程度は軽いとみられるということです。

 

 

 

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