理系にゅーす

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1: 2019/03/14(木) 00:32:31.35 ID:CAP_USER
寒い冬の朝、口からハーッと息を吐く。息が白く見える。この白い息の正体は細かい水滴だ。体から出てきた息には、たくさんの水蒸気が含まれている。それが急に冷えて、それだけの水蒸気を含むことができない状態になる。空気が水蒸気を限度いっぱいまで含んでいる状態を「飽和」という。吐いた息は、それを超えて水蒸気を含んでしまっている「過飽和」の状態になる。その多すぎた分が液体に戻って細かい水滴となり、白い雲のようになって目に見える。

このときに欠かせないのが「エーロゾル(エアロゾル)」だ。エーロゾルとは、大気中に漂う固体や液体の微粒子のことだ。ものを燃やしたときに出る黒いすすや、工場の煙突などから排出される硫酸成分や硝酸成分から変化したものもある。過飽和の状態になった空気とエーロゾルが出合うと、余分な水蒸気がエーロゾルの周りにくっついて水滴になる。

空の雲も、白い息と同じしくみでできる。雲は、日差しを遮って地面に届く太陽熱の量を減らすし、地面から放射される熱を吸収する働きもある。雲のでき具合は、気象や気候の予測に大きく影響を与える。ところが、現在の科学では、雨を降らす雲の飽和、過飽和、エーロゾルの関係が、じゅうぶんによくわかっていない。雨雲の中がどれくらい過飽和になっているのかという基本的な事柄さえ、わからなかった。その推定に初めて成功したのが、東京大学の茂木信宏(もてき のぶひろ)助教らの研究グループだ。東京、沖縄での大気観測から得た雲中の過飽和度は0.08%。これまでは0.1%、1%などと推定されていた。

続きはソースで

図 雨雲の過飽和度を観測する手法の模式図。上昇気流の中の黒色炭素(初期トレーサー)と、落ちてきた雨粒に含まれている黒色炭素(除去されたトレーサー)のサイズの違いを調べ、それらを比較することで、雨雲の水蒸気の含みすぎ具合(過飽和度)を推定する。(茂木さんら研究グループ提供)
https://news.mynavi.jp/article/20190313-784294/images/001.jpg

https://news.mynavi.jp/article/20190313-784294/
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引用元: 【気象】雨雲が水分をどれくらい含みすぎて雨を降らせているのかが、初めてわかった[03/13]

雨雲が水分をどれくらい含みすぎて雨を降らせているのかが、初めてわかったの続きを読む

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1: 2019/04/10(水) 22:24:52.03 ID:CAP_USER
https://www3.nhk.or.jp/news/html/20190410/K10011879971_1904102212_1904102212_01_02.jpg
https://www3.nhk.or.jp/news/html/20190410/k10011879971000.html

世界初 ブラックホールの輪郭撮影に成功
2019年4月10日 22時10分

極めて強い重力で光も吸い込む天体、ブラックホールの輪郭を撮影することに世界で初めて成功したと日本などの国際研究グループが発表し、画像を公開しました。

続きはソースで
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引用元: 【宇宙】世界初 ブラックホールの輪郭撮影に成功[04/10]

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1: 2019/03/18(月) 16:11:22.18 ID:CAP_USER
想像を絶する質量(重さ)が破格の重力を生み出し、あらゆるものを引き付けて飲み込んでしまう。その強烈な重力からは光さえも逃れ出ることができない暗黒の天体。それがブラックホールだ。「ブラックホールって何ですか」。この不思議な天体は、子供向けの講演会でも質問の定番だ。

ブラックホールには、大きく分けて二つのグループがある。ひとつは、太陽の数倍からせいぜい数十倍くらいの質量の小ぶりなブラックホール。もうひとつは、太陽質量の百万倍から百億倍くらいの「巨大ブラックホール」だ。

巨大ブラックホールは、私たちが住む銀河系をはじめ多くの銀河の中心にあると考えられている。宇宙には無数の銀河があるから、巨大ブラックホールも、ごくありふれた天体ではある。だが、これほど巨大化するには、相当な量の物質を吸い込まなければならないはずだ。時間もかかる。巨大ブラックホールは、宇宙が138億年前に誕生してからどの段階で、生まれ始めたのだろうか。

愛媛大学宇宙進化研究センターの松岡良樹(まつおか よしき)准教授らは、最近の研究で、宇宙誕生からまだ8億年くらいしかたっていない時点で存在していた巨大ブラックホールを大量に見つけた。その数は83個。こんな宇宙の初期に大量の巨大ブラックホールがあるとは考えられていなかったという。

続きはソースで

図 クエーサーの想像図。中心に巨大ブラックホールがあり、周囲の物質を活発に飲み込む際に明るい光を放つ。(松岡良樹さん提供)
https://scienceportal.jst.go.jp/news/newsflash_review/newsflash/img/190318_img1_w560.jpg

SciencePortal
https://scienceportal.jst.go.jp/news/newsflash_review/newsflash/2019/03/20190318_01.html
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引用元: 【宇宙】宇宙誕生の初期に大量の巨大ブラックホール[03/18]

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1: 2019/03/09(土) 13:09:40.50 ID:CAP_USER
【3月8日 AFP】
太陽系が位置する天の川銀河(銀河系、Milky Way)の質量を、これまでになく正確に推定したとする天文学者チームの研究結果が7日、発表された。計算には暗黒物質(ダークマター)の重量を含む最新のデータ群を使用したという。

 研究は、欧州宇宙機関(ESA)の宇宙望遠鏡「ガイア(Gaia)」と米航空宇宙局(NASA)が共同で行い、銀河系の質量を太陽の約1.5兆倍と算出した。過去の研究では、太陽質量の5000億倍~3兆倍という推定結果が得られていた。

 結果の不確かさは、主にダークマターの測定に用いられる手法が異なることから起きていた。電磁波を吸収したり反射したりしないダークマターは、宇宙の質量の90%近くを構成すると考えられている。

 ドイツを拠点とする欧州南天天文台(ESO)のローラ・ワトキンス(Laura Watkins)氏は、「ダークマターを直接的に検出することがどうしてもできない」ことを指摘しながら、「このことが、銀河系の質量における現在の不確実さをもたらしている。

続きはソースで

(c)AFP

https://afpbb.ismcdn.jp/mwimgs/a/4/810x540/img_a45196eec68159c666e681cd8720740d48560.jpg

https://www.afpbb.com/articles/-/3214779
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引用元: 【天文学】暗黒物質(ダークマター)の重量を含む銀河系の質量、高精度で算出 天文学者チーム[03/08]

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1: 2019/02/13(水) 16:49:04.97 ID:CAP_USER
大気中の二酸化炭素が増えれば地球温暖化は進んでしまう。だから、私たちはできるだけ二酸化炭素を排出しない暮らしをしよう。これが世界の流れだ。だが、地球温暖化の進み具合は、二酸化炭素だけで決まるわけではない。健康被害などを抑えるために工場や自動車などから出る大気汚染物質を減らすと、地球温暖化を進めてしまう場合があることが、最近の研究でかなり細かくわかってきた。

■地球の気候を狂わすのは二酸化炭素だけではない

地球は、太陽から来る光で温められている。その光は大気中で熱に変わって蓄えられ、温まった地面もまた大気に熱を渡し、太陽から来た熱と同じ量の熱が宇宙に出ていく。そのバランスで地球の気温は決まる。大気中に二酸化炭素が増えると、大気の最下層である「対流圏」にたまる熱が増え、私たちが暮らしている地表付近の気温は高くなる。対流圏の上にある「成層圏」の気温は下がる。これが地球温暖化だ。熱のたまり具合のバランスが崩れるのだ。

このように地球本来の熱のバランスを崩す大気中の物質は、二酸化炭素だけではない。工場の煙突などから出る黒い小さなすすは、大気中に浮遊していると、太陽光を吸収して大気を暖める。石油を燃やしたときなどに発生する硫酸成分が変化した「硫酸塩(りゅうさんえん)」とよばれる粒子のグループも、太陽からの光を遮って、やはり大気中の熱のバランスを変えてしまう。物の燃焼で生ずる硝酸成分による「硝酸塩(しょうさんえん)」も同様だ。

■近い将来の温暖化抑制で注目される大気汚染物質

黒いすすや硫酸塩、硝酸塩は、健康被害をもたらす大気汚染物質だ。日本などの先進国では排出を抑える対策が進んできたが、途上国ではまだまだだ。世界保健機関(WHO)は2018年5月、世界の人口の9割がこうした汚れた空気を吸っており、それによる死者は年間700万人にのぼっていると発表した。だから、大気汚染物質は世界的に削減が求められている。当然のことだ。

その一方で、これらの大気汚染物質は「短寿命気候汚染物質」でもある。短寿命気候汚染物質とは、地球温暖化に影響を与える大気中の物質のうちで、大気中にとどまる時間が比較的短いものを指す。二酸化炭素は、いちど大気中に出てしまうと、数十年にわたって大気中にとどまる。こちらは「長寿命」の温室効果ガスだ。一方、小さなすすや硫酸塩などは、いったん大気中に放出されても、数日からせいぜい10年くらいの短期間で大気からなくなってしまう。雨で洗い流されたり、自分の重さで落ちたりするためだ。

このさき50年、100年といった遠い将来を考えた場合、地球温暖化の抑制にもっとも大きな効果があるのは二酸化炭素の排出削減だ。しかし、2040年前後には、二酸化炭素の排出量にかかわらず、産業革命前に比べて、いったんは2度くらい気温が上昇してしまうと予測されている。気温が2度上がれば、日本周辺では強い雨の激しさが1割増しになるという研究結果もある。気象災害に直結しかねない近未来の「2度上昇」を抑えるには、即効性がある「短寿命」気候汚染物質のコントロールが有力な選択肢になる。

■大気汚染対策が温暖化を進めてしまう

大気汚染物質が気候をも「汚染」するなら、それを取り除いて一挙両得――。話はそう単純ではないらしい。健康への悪影響などを考えてすすや硫酸塩、硝酸塩などを減らすと地球温暖化は進んでしまうことが、最近の研究でわかってきた。大気汚染の解決と地球温暖化の抑制が両立しないという「不都合な真実」がみえてきたのだ。

九州大学応用力学研究所の竹村俊彦(たけむら としひこ)教授らの研究グループは、世界のどこで、どれくらいの量の大気汚染物質が発生しているかを推定したデータをもとに、将来の地球温暖化の進み具合をコンピューターで予測した。その際、黒いすすや硫酸塩の量を増減させてみて、その気候への影響を調べた。

続きはソースで

https://scienceportal.jst.go.jp/news/newsflash_review/review/img/190213_img1_w400.jpg

SciencePortal
https://scienceportal.jst.go.jp/news/newsflash_review/review/2019/02/20190213_01.html
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引用元: 【環境】大気汚染物質をそっくり減らすと地球温暖化が進むという「不都合な真実」[02/13]

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1: 2019/02/05(火) 12:04:13.93 ID:CAP_USER
■リスでは光らない、北米のモモンガ3種で研究

脚を広げて木から木へ滑空する不思議な動物モモンガ。このほど新たな研究で、さらなる不思議な性質が見つかった。紫外線を当てると、明るいピンク色に光るのだ。

 これは「生物蛍光」と呼ばれ、紫外線など一定の色(波長)の光を吸収し、別の色(蛍光)でそれを放出する性質。哺乳類ではあまり見つかっていないこの性質を、モモンガが持っていたことがわかった。これにより、何のために光るのかという新たな疑問が生まれると同時に、こうした性質が従来考えられていたよりも哺乳類の間で一般的である可能性も示された。(参考記事:「【動画】光る生きもの、鉄道虫からカラスザメまで」)

 学術誌「Journal of Mammalogy」に1月23日付けで掲載された論文の上席著者で、米ノースランド大学の生物学者、ポーラ・スペース・アニック氏は、この発見は全くの偶然だったと言う。

 論文共著者で林学の教授でもあるジョン・マーティン氏は、夜に米国ウィスコンシン州の森を調査していた。紫外線の懐中電灯で木々を照らし、蛍光を発する地衣類やキノコ、植物、カエルなどを探していたのだ。(参考記事:「紫外線に浮かぶ花々、見たことのない妖艶な姿 写真17点」)

「ある晩」とアニック氏は話した。「バードフィーダー(野鳥の餌台)からモモンガの甲高い鳴き声が聞こえたそうです。そこを懐中電灯で照らすと、ピンクに光って驚いたと」

■モモンガが光った

 マーティン氏は、げっ歯類の研究者であるアニック氏にこの出来事を話した。「正直に言うと、この発見には少々混乱させられました」とアニック氏。「自分が理解できる文脈に落とし込もうとしました。餌によるものなのか、局地的な現象なのか、と」

 この特性がどのくらいの範囲に広がっているのか確かめるため、研究者たちは米ミネソタ科学博物館と、シカゴのフィールド自然史博物館に足を運び、数多くのモモンガの標本を調べた。北米のモモンガ(Glaucomys属)は森に生息する3種からなり、米国北西部からカナダ、米国東部、そして中米まで分布している。研究チームは可視光と紫外線の下で写真を撮り、滑空しないリスと比較。また、蛍光の強さを測った。(参考記事:「新種のモモンガ発見、北米で独自路線」)

 普通のリスは光を発しなかった一方、モモンガでは1つの標本を除く全てで同様のピンク色の蛍光を放つことがわかった。性別や地点による違いは見られなかった。(参考記事:「ギャラリー:かわいい! リスたちの姿をフォトアークから 写真10点」)

「蛍光が見られたGlaucomys属は、19世紀~21世紀にグアテマラからカナダにかけて収集されたもので、オス、メスともに確認されました。標本が採集された季節にも偏りはありませんでした」とアニック氏。

哺乳類以外なら、蛍光を発する動物はいる。例えばパフィン(ニシツノメドリ)のくちばしやカメレオンの骨は、紫外線の下で不気味な青い輝きを放つ。だが、哺乳類で毛が蛍光に光ることがわかっていたのは、20種余りのオポッサムだけだ。この有袋類は南北米大陸の各地に分布しているが、モモンガと近縁関係にはなく、暮らしている生態系も食べるものも異なる。(参考記事:「光るパフィンを発見、紫外線でくちばし輝く」)

 しかし、モモンガとオポッサムには共通点が1つある。どちらも夜と夕暮れ時に活動することだ。ほかのリスは、ほとんどが日中に活動する。

 光量が低いときは紫外線が比較的多く、夜行性の動物にとって紫外線視覚は重要だと一般に考えられている。したがって、ピンクの輝きは夜間の知覚とコミュニケーションに関係があるというのがアニック氏の見方だ。

続きはソースで

■紫外線下で撮影した野生のモモンガ。モモンガの毛は、腹側と尾が最も強く蛍光を放つ。
https://cdn-natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/19/020300078/02.jpg
https://cdn-natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/19/020300078/ph_thumb.jpg

可視光(左)と紫外線(右)を当てた南方種のアメリカモモンガ(Glaucomys volans)の皮膚。紫外線下では明るいピンクの蛍光を放つのがはっきりわかる。
https://cdn-natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/19/020300078/01.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/19/020300078/
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引用元: 【動物】モモンガは紫外線でピンクに光る、目的は不明 北米のモモンガ3種で研究[02/05]

モモンガは紫外線でピンクに光る、目的は不明 北米のモモンガ3種で研究の続きを読む

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