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凍結

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1: 2019/01/11(金) 01:49:13.91 ID:CAP_USER
■地質学上の大きな謎「大不整合」の成因に新説、生物の爆発的進化の一因とも

 グランドキャニオンは地質学の巨大な図書館だ。その岩石には、何十億年という地球の歴史が刻み込まれている。しかし不思議なことに、どこを見てもある時期の地層がごっそりと失われている。失われたのは最大で12億年分というから相当な量だ。

 この大きな空白は「大不整合」と呼ばれ、グランドキャニオンだけでなく、世界中に存在する。大不整合に分断された地層の一方は、約5億4000万年前に始まったカンブリア紀の堆積岩で、複雑な多細胞生物の化石が残されている。だがその真下には、約10億年かそれ以上前に形成された、化石のない結晶質の基盤岩があったりする。

 失われた地層はいったいどこへ行ってしまったのだろうか。このたび地球科学者たちの国際研究チームが、複数の証拠に基づいて、「泥棒」はスノーボールアース(全地球凍結)だったかもしれないとする論文を、2018年12月31日付けの学術誌「米国科学アカデミー紀要(PNAS)」に発表した。スノーボールアースとは、地球の全てとはいかなくとも、ほとんどが氷に覆われたという説だ。(参考記事:「赤道に氷の証拠、全地球凍結説を裏付け」)

 研究チームによると、スノーボールアースの氷河による侵食能力のせいで、10億年くらいの間にわたり、大陸の地殻の最大3分の1以上が何度か削り取られたという。削られた土砂は氷の下の海に流れ出し、プレートの沈み込みによってマントルに吸い込まれた。(参考記事:「地球のプレート運動、14.5億年後に終了説」)

 実質的に、多くの場所において合計約5分の1におよぶ地層がこのようにして失われたと研究チームは論じている。この見解はエレガントだが挑発的でもあり、地球科学者の間から疑いの声が出るだろうと著者たち自身も予想している。

「しかし、我々にはこの突飛な主張を支えるだけの突飛な証拠があると考えています」と、研究チームのリーダーで、バークレー地質年代学センターの博士研究員であるC・ブレンヒン・ケラー氏は語る。

続きはソースで

https://cdn-natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/19/010700018/ph_thumb.jpg

ナショナルジオグラフィック日本版サイト
https://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/19/010700018/
images


引用元: 【地質学】地質学上の大きな謎「大不整合」消えた12億年分の地層、原因はスノーボールアース[01/08]

地質学上の大きな謎「大不整合」消えた12億年分の地層、原因はスノーボールアースの続きを読む

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1: 2018/05/22(火) 19:57:16.58 ID:CAP_USER
系外惑星の自転軸の傾きや軌道の形が極端に変化する場合、ハビタブルゾーンに存在する惑星であっても突然の全球凍結が起こりうることが、シミュレーション研究で示された。
【2018年5月21日 ワシントン大学】

米・ワシントン大学のRussell Deitrickさんたちの研究チームが、「ハビタブルゾーン」(岩石惑星の表面に液体の水が存在できる温度領域)に惑星が位置していても、必ずしもそれが生命に適した環境だと判断する証拠になるわけではないという研究結果を発表した。
ポイントとなるのは惑星の赤道傾斜角と離心率だという。

赤道傾斜角は惑星の自転軸の傾きのことで、地球の場合は約23.4度だ。
自転軸が傾いていることにより、惑星には季節変化が生じる。また、離心率は惑星の公転軌道の形を表す値で、軌道がどのくらいつぶれた楕円であるかを示す(0は真円、1に近いほどつぶれた円で、地球は約0.02)。
軌道が楕円形だと、惑星が主星に近づいたり離れたりして両者の距離が変化する。

太陽系のハビタブルゾーンに位置する地球の場合は、数千年単位でほんの少しだけ揺れ動きながら、少し傾いた状態で太陽の周りをほぼ円に近い軌道で回っていることで、うまく生命が存在できる惑星となっている。

これまでの研究では、太陽に似た主星のハビタブルゾーンにある惑星で、赤道傾斜角が大きかったり変化したりする場合には、惑星・主星間の距離が不変でも惑星の温度が高くなることが示されていた。

今回Deitrickさんたちは、太陽のようなG型星の周りのハビタブルゾーンに存在する惑星にターゲットを絞り、赤道傾斜角と離心率という2つの要素が生命を育める可能性にどんな影響を及ぼすのかをコンピューターモデルで調べた。

続きはソースで

画像:全球凍結した地球の想像図(提供:NASA)
http://www.astroarts.co.jp/article/assets/2018/05/11997_snowball.jpg

アストロアーツ
http://www.astroarts.co.jp/article/hl/a/9916_habitable
ダウンロード


引用元: 【宇宙】系外惑星が生命に適した環境だと判断するには惑星の傾きや軌道の形も大事というシミュレーション研究[05/21]

系外惑星が生命に適した環境だと判断するには惑星の傾きや軌道の形も大事というシミュレーション研究の続きを読む

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1: 2018/02/02(金) 01:00:18.33 ID:CAP_USER
2018年1月後半の大寒波では日本海側だけでなく関東地方にも雪が降り、転倒や車のスリップなどで700人以上がケガ(*1)をしました。

 それは氷という物質(H2Oの固体状態)の持つ、ある特殊な性質からくるものでした。
それが「滑る」です。

 もちろん、鉄板の上に水や油が撒かれていれば滑りますが、乾いた鉄板であればいくら寒かろうが熱かろうが、滑ることはありません。
でも氷は、水が撒かれてなくとも滑るのです。なぜなのでしょう。

 他にも氷は、他の物質にない特殊な性質をいろいろ持っています。
その2つ目が「増える」です。ふつうの物質は、液体から固体になるとき、体積が減ります。
たとえば溶かしたパラフィン(洋ロウソクの原料)を、コップに入れて冷やしていくと真ん中が大きく凹みます。体積が15%も減るからです。
http://dol.ismcdn.jp/mwimgs/3/e/670m/img_3efc2ba51062d3292662346688ec6a4947581.jpg

 でもH2Oの場合には逆です。
固体(氷)になると体積が10%増えるので、液体(水)に浮くようになります。

氷の特殊さの3つ目は「奪う」です。
H2Oは気体→液体のときに周りから奪う熱量=凝集熱(逆が気化熱もしくは蒸発熱)も、
1gあたり532calと他の物質に比べ圧倒的(*2)ですが、
液体→固体の凝固熱(逆は融解熱)も80calと銅の2倍、鉄の13倍、液体酸素の24倍に達します。
氷はできるときに、多くの熱を周りから奪うのです。

〈氷はなぜ増えるのか。それは〉

「滑る」の話にいく前に、水が凍ると体積が増える(*3)理由を説明します。

 ふつうの物質は、固体になるとき分子間の隙間が減って、
ぎゅっと締まるので体積が減ることになります。密度が上がるので、体積当たりでは重くなります。

 H2O分子の特長はその非常に強い分極性(双極性モーメントという)にあります。
遠くから見ると電気的に中性ですが、近寄るとプラスとマイナスが狭い範囲で強く分かれているのです。
http://dol.ismcdn.jp/mwimgs/e/d/670m/img_ed67863b28ed06835425b4d9314ce7c643682.jpg

 磁気と電気は異なりますが、H2O分子はもの凄く小さな強力磁石のようなものとイメージしてもいいでしょう。
これが相手の物質に張り付いて、分子をひとつひとつ引き剥がし、自分たちの隙間に取り込んでいくのです。
これが水にものが良く溶ける理由なのですが、これはH2O分子同士でも同じ。

 H2O分子は、H2O分子のなかに上手に取り込まれているのです。

 ところが、固体になると分子は行儀良く整列しなくてはならないので、逆に隙間ができて体積が増えるというわけです。
http://dol.ismcdn.jp/mwimgs/f/8/670m/img_f862cf5cf4883e1617efbcd16d5fd69a28541.jpg

 まさにこの「増える」性質のために、海や川の生物は冬でも死なずに済んでいます。
もし氷が水より重かったら大変です。寒気によって冷やされた水は凍って海底に沈みます。
代わりに温かい水が海面に上がって、大気に冷やされまた海底に沈みます。
海底からドンドン凍っていって、最後には住む場所がなくなってしまいます。

 でも、逆なので、氷はまず海面を覆い、それ以上の寒気が海水に触れることを拒絶(*4)します。
上から徐々に凍ってはいきますが、熱伝導率が低く凝固熱が大きいので、簡単には増えません。

続きはソースで

ダイヤモンド・オンライン
http://diamond.jp/articles/-/157394
ダウンロード


引用元: 【化学】氷がなぜ滑るのか、実はまだわかっていない[02/01]

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1: 2018/01/10(水) 17:04:46.02 ID:CAP_USER
(CNN) 寒波に襲われている米フロリダ州で、樹上のイグアナが「凍り」、相次ぎ地上に落下している。
心配した住民が落ちたイグアナの姿を撮影、ソーシャルメディアに投稿する動きが広がった。

イグアナは死後硬直したような状態で地面に散らばっているが、恐らく死んではいない。
寒さで固まった状態だとみられる。

同州パームビーチ郡の動物園で爬虫類(はちゅうるい)を担当する女性はCNN提携局WPECの取材に、・・・

続きはソースで

関連ソース画像
https://www.cnn.co.jp/storage/2018/01/06/127500c50dc9c4bbcadbce1843028e7c/frozen-iguanas-story-top.jpg

CNNニュース
https://www.cnn.co.jp/fringe/35112812.html
ダウンロード (2)


引用元: 【環境】「凍った」イグアナが木から次々落下 寒波襲来の米フロリダ

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1: 2017/12/04(月) 05:36:55.92 ID:CAP_USER
東京電力福島第一原発の汚染水対策の「切り札」として、東電と国が建設した凍土壁。345億円の国費が投じられた。
ほとんどの地点が凍ったとみられるが、大雨が降ると建屋に流れ込む地下水が急増するなど、頼りなさが露呈。
最大の目標である地下水の抑制効果は、期待されたほど上がっていない。
放射能の強い高濃度汚染水がたまっている限り、外部に漏れ出す恐れが残るだけでなく、本格的な廃炉作業に入れない状態が続くことになる。

 「最終凍結を始めて以降、地中の温度は0度以下になってきている。だが、評価については時間をかけてゆっくりと精査する」

 凍土壁を全面凍結する作業が始まって3カ月になった11月22日。
東電の定例会見で、その効果について質問を受けた広報担当者の回答は歯切れが悪かった。

 凍土壁は、福島第一原発の1~4号機の原子炉建屋やタービン建屋などの地下に地下水が流れ込むのを抑えるため、建屋をぐるりと囲むように地中に作る「氷の壁」だ。凍結管をおよそ1メートルおきに約30メートルの深さまで打ち込み、マイナス30度の液体を流して周囲の土を凍らせる。

続きはソースで

関連ソース画像
http://www.asahicom.jp/articles/images/AS20171124001833_commL.jpg

朝日新聞デジタル
http://www.asahi.com/articles/photo/AS20171124001833.html
ダウンロード (1)


引用元: 【福島第一原発】凍土壁、頼りなさ露呈 福島第一、遠い廃炉

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1: 2017/12/06(水) 09:32:57.26 ID:CAP_USER
2017年12月06日 08時18分
(写真)
凍結解凍覚醒法によって培養された苗から実を付けるまでに成長したバナナの木(10月30日、福山市で)


 広島県福山市内の一般財団法人が、バナナやパパイアなどの熱帯の果物を国内で生産できる技術を確立、輸入に頼っている作物の国産化を目指している。

 完全無農薬で栽培し、耕作放棄地などの有効活用も狙う。

 今年3月に設立された「ASCO(アスコ)」(福山市引野町南)。代表理事の田中節三さん(68)は、子供の頃からバナナが好きで、国内での栽培法を数十年にわたって研究。たどり着いたのは「凍結解凍覚醒法」だ。熱帯植物が氷河期の環境にも耐え、生き延びてきた事実を踏まえ、熱帯植物を氷河期環境に戻し、温帯地域で発芽、培養すれば順応するのではという発想だ。

 無菌室で天然の糖質「トレハロース」を含む特殊な培養液の中に、核となる細胞を浸し、破壊することなく氷点下60度までゆっくりと凍結。耐寒性などを“覚醒”させた後に、解凍させるという。
この技術を用いて培養と育苗に成功。遺伝子情報の変異などもなかったという。

 アスコは「アグリカルチャー サービス カンパニー」の頭文字を取った。
7月には岡山市の農業法人「D&Tファーム」と共同で、苗の培養施設
「ASCO・D&Tバイオセンター」を開設。年間約40万本の苗の生産培養を目指している。

 また苗と培養土、肥料の基本セットを販売し、1ヘクタールの農地で1500本の苗を植える場合の初期投資や年間の光熱水費、人件費などを考慮したビジネスモデルの提案もしている。

続きはソースで

http://www.yomiuri.co.jp/economy/20171205-OYT1T50168.html
ダウンロード (1)


引用元: 【果物】バナナ・パパイアの国産化技術、広島の法人確立[12/06]

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