理系にゅーす

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存在

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1: 2019/03/04(月) 13:00:24.14 ID:CAP_USER
生命は地球以外にも存在する? だとしたらどんなもの? 生命は宇宙(地球)でどのように誕生した? など、宇宙と生命という究極の問いに挑み続ける宇宙生物学が活況だ。その中心地であるNASAのエイムズ研究センターを経て、最前線をひた走る東京工業大学(ELSI)の藤島晧介さんの研究室に行ってみた!

■第1回 そもそも「宇宙生物学」って何ですか?

 最近、宇宙生物学(アストロバイオロジー)という研究ジャンルをよく耳にするようになった。

 字面を素直に解釈するならば、「宇宙の生物を研究する」学問ということになる。

 とすると、「宇宙人の研究?」という連想も成り立つだろうし、実はNASAは極秘裏に宇宙生命体との接触に成功しているが秘密にしている、というような謀略論、陰謀論にもつながりうる。

 そこまでいかずとも、どこかSFめいた、浮世離れした研究であると思われがちだ。

 しかし、現実にはすでに20年以上の歴史がある研究分野だ。1995年、当時のNASA長官ダニエル・ゴールディンが、カリフォルニア州のエイムズ研究センターにて記者会見を行い、これからは"Astrobiology"という言葉を公式に使うと宣言したとされる。エイムズ研究センターは、その拠点に指定された。その後、「宇宙生物学」は着実に存在感を増し、今では国際学会も頻繁に行われている。そこには、宇宙物理学、天文学、鉱物学、海洋学、化学、生物学、情報学など、一見、方向が違う専門分野から、さまざまな研究者が集って、「宇宙と生命」という究極の問いに挑んでいる。

 対応する動きは日本国内でもあって、2015年には東京都三鷹市の国立天文台の敷地内に、自然科学研究機構アストロバイオロジーセンターが開設された。初代センター長は本連載でも登場いただいた田村元秀さんだ。田村さんは、ハワイ島のすばる望遠鏡を使って太陽系外の惑星を探し、その中に生命が存在しうる、つまり「ハビタブル」な惑星も見いだせることを教えてくれた。これはまさに、宇宙生物学的な研究だったのである。

 また、2012年には、東京工業大学が地球生命研究所(ELSI)を設けて、地球生命の起源を解明し、さらには宇宙における生命の存在を探索する「生命惑星学」という分野を確立しようと目標を掲げた。これもまた宇宙生物学と共通の関心を持っているのは明らかだ。

https://cdn-natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/web/19/022100005/022500003/01.jpg

続きはソースで

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/web/19/022100005/022500003/
images


引用元: 【宇宙】そもそも「宇宙生物学」って何ですか?

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1: 2019/02/12(火) 12:07:12.84 ID:CAP_USER
 食べ物に含まれる油脂の存在を強く意識はできないが、あればより好んで食べたくなる。私達はどうやって油脂の存在を知るのか?九州大学五感応用デバイス研究開発センターの安松(中野)啓子特任准教授、二ノ宮裕三特任教授らの研究グループは、他の味とは独立して脂肪酸の味を伝える神経を鼓索神経の一部に発見した。これは甘味、苦味、うま味、塩味、酸味の5つの基本味に加え、脂肪の味が6番目の基本味である新たな証拠となるという。

 これまで、げっ歯類の味蕾細胞に受容体GPR40や受容体GPR120 、さらにトランスポーターCD36が存在し、脂肪酸を受容している可能性が示唆されていた。しかし、ヒトの官能評価、げっ歯類の嗜好性、そして細胞の応答性に関する今までの研究では、脂肪酸独自の味の存在を証明することはできなかった。

 今回マウス鼓索神経単一線維における応答を記録したところ、脂肪酸に特異的な応答を示す神経線維が全体の約17.9%を占めていた。

続きはソースで

論文情報:【Acta physiologica】Fatty acid taste quality information via GPR120 in the anterior tongue of mice
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/apha.13215

https://univ-journal.jp/24738/
ダウンロード (3)


引用元: 【味覚】脂肪酸は6番目の基本味、証拠となる神経を九州大学が発見[02/12]

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1: 2019/01/11(金) 15:20:05.84 ID:CAP_USER
(CNN) 地球からわずか6光年の距離で見つかったスーパーアース(巨大地球型惑星)について、研究者らが「原始的な生命の活動を可能にする」領域が存在するとの見解を示した。米国天文学会の会合で10日に発表した。

太陽に最も近い単独の恒星「バーナード星」を周回しているというこの惑星は、昨年11月に発見されたばかり。質量は地球の3倍以上で、これまで見つかった系外惑星の中では2番目に地球に近い。

惑星は「バーナードスターb」と名付けられた。恒星から受ける光は弱く、土星よりもやや寒冷な環境とみられる。表面は凍った砂漠のような状態で、液体としての水は存在しない。平均温度はマイナス170度前後だという。

しかし米ビラノバ大学の天体物理学者、エドワード・ガイナン氏とスコット・エングル氏はバーナードスターbについて、凍った表面の下に高温で液体化した核を持つ可能性があると主張。

続きはソースで

https://www.cnn.co.jp/storage/2019/01/11/bc12e6fb7bb8a8db9817a6a957b8f602/t/768/432/d/barnards-star-super-169.jpg

https://www.cnn.co.jp/fringe/35131165.html
ダウンロード (1)


引用元: 【天文学】6光年先の地球型惑星、「原始生命、存在し得る」と研究者 米国天文学会[01/11]

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1: 2018/12/12(水) 19:10:22.34 ID:CAP_USER
【12月12日 AFP】海底をおよそ2500メートル掘り下げた地下に、数十万年から数百万年にもわたって存在してきた可能性のある微生物を含む、広大な「生命体の森」が存在するという発見が米ワシントンで開かれた米国地球物理学連合(American Geophysical Union)の会議で発表された。

 地底の極端な温度や気圧にもかかわらず豊富に存在するこの生命体は、これまで存在が知られてこなかった。何も摂取せずに岩から放出されるエネルギーのみを取り入れて生きており、動きは遅く、まるでゾンビのような状態で存在しているという。

 2009年に地球内部の秘密を探るために専門家数百人が集まって結成された国際共同研究機関「深部炭素観測(ディープ・カーボン・オブザーバトリー、Deep Carbon Observatory、DCO)」が、過去10年に及ぶ研究の最新結果を発表した。

 DCOによると、地球上の生物のうち、細胞核を持たない単細胞の有機体であるバクテリア(細菌)やアーキア(古細菌)のおよそ70%が地下に存在する。そうした「深部地下生物(ディープライフ)」は炭素重量換算で150億~230億トンに相当するという。

 米オレゴン州立大学(Oregon State University)で宇宙生物学と海洋学を教えるリック・コルウェル(Rick Colwell)氏は「地球の深部地下生物圏は巨大だ」と述べ、これまでに発見された生命体は「非常に素晴らしい、極限の生態系」だと表現した。

 発見された単細胞有機体の一つは、海底の熱水噴出孔の中で見つかったもので、121度の環境でも増殖が可能な超好熱菌「Strain 121」(学名:Geogemma barossii)の可能性があるという。

続きはソースで

(c)AFP

http://afpbb.ismcdn.jp/mwimgs/1/f/320x280/img_1fa7896bd80ba9d5bdf6ffb733e4a19b194268.jpg

http://www.afpbb.com/articles/-/3201455
images (1)


引用元: 地下深部に微生物を含む広大な「生命体の森」 国際研究で発見[12/12]

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1: 2018/12/07(金) 16:54:54.13 ID:CAP_USER
これまでの宇宙理論では、宇宙に存在する5%のものしか説明することができず、残りの95%は目に見えず正体不明の「ダークマター(暗黒物質)」「ダークエネルギー(暗黒エネルギー)」であるとされています。新たな研究で、この2つは「Dark fluid(暗黒流体)」というものの一部であり、「暗黒流体が『負の質量』を持ち、かつ負の質量が連続的に作り出されている」と考えることで多くの「謎」が説明できるとする論文が発表されました。

[1712.07962] A Unifying Theory of Dark Energy and Dark Matter: Negative Masses and Matter Creation within a Modified ΛCDM Framework
https://arxiv.org/abs/1712.07962

Bizarre 'dark fluid' with negative mass could dominate the universe – what my research suggests
https://theconversation.com/bizarre-dark-fluid-with-negative-mass-could-dominate-the-universe-what-my-research-suggests-107922

ダークマター、ダークエネルギーが何なのかは結論づけられていませんが、重力との関係からその推論が行われています。ダークマターは人間が知覚できるものに影響を及ぼす重力のようなものを持ち、ダークエネルギーは宇宙を加速度的に拡張させる斥力を持ちます。これまでの研究では、両者は異なる現象として扱われることがほとんどでしたが、オックスフォード大学の天体物理学者であるジェイミー・ファーンズ氏は新たな研究で、この2つの現象が負の質量を持つ「暗黒流体」というコンセプトの一部である可能性を示しています。

負の質量は、「負の重力を持つ物体」に関する仮説です。負の重力を持つ物体は、私たちが日常生活で経験する「正の重力」を持つ物体とは逆の動きを示します。例えば、私たちが負の重力を持つ物体を押すと、物体は私たちに近づいてくるという、直観に反した現象が起こるのです。

負の質量という考え自体は新しい宇宙論ではありません。通常の物体と同様に、負の質量を持った粒子は宇宙の拡大と共に広がっていくと考えられています。基本的に粒子が広がるにつれ、粒子が持つ斥力は小さくなるはずなのですが、これまでの数多くの研究では宇宙が広がっても斥力が弱まらないということが示されていました。新しく発表された暗黒流体の研究結果は、この一見矛盾する現象について説明するものとなります。

続きはソースで

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20181206-dark-fluid-universe/
ダウンロード


引用元: 【宇宙】ダークマターやダークエネルギーは「負の質量」を持つ「Dark fluid(暗黒流体)」の一部だとする論文が発表される[12/06]

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1: 2018/11/08(木) 16:18:49.86 ID:CAP_USER
マサチューセッツ工科大学(MIT)の研究者が新しく公開した研究論文が、地球外知的生命体に対して「人類はここにいるよ」と伝えるためのビーコンとして既存のレーザー技術を使うことを提案しています。

E.T., we’re home | MIT News
https://news.mit.edu/2018/laser-attract-alien-astronomers-study-1105

既存のレーザーを用いて地球外知的生命体に人間の存在を知らせるためのビーコンを出力しようと提案しているのは、MITのジェームズ・クラーク氏。クラーク氏が「フィージビリティ・スタディ(実現可能性の検討)」と呼ぶ研究は、天文学と天体物理学を扱う査読制度付きの学術雑誌アストロフィジカルジャーナルに掲載されています。論文によれば、1~2メガワットの高出力レーザーを有効口径30~45メート級の大型望遠鏡で収束して宇宙空間に放出すると、太陽エネルギーの中でもしっかりと認識できるほど強い赤外線を生成することができるとのことです。

地球外知的生命体に向けて人類の存在をアピールするためのビーコンをレーザーで出力したイメージ


もしもこの論文の通りにレーザーによるビーコンを宇宙に向けて放出した場合、宇宙のどこかに生息しているかもしれない地球外知的生命体の天文学者ならば、天の川を調査する中でこのレーザーを検出することができるかもしれないとのこと。地球から比較的近くに存在する恒星・プロキシマ・ケンタウリを周回する惑星や、地球から39光年離れた位置にあるトラピスト1などは、生命が存在するのに適した環境・ハビタブルゾーンにあるとされています。

これらの場所に仮に地球外知的生命体が存在するとすれば、レーザーを用いて地球から発せられたビーコンを検出することは問題なく可能です。そして、同じシステムを用いることで、何十光年も離れた場所に存在する惑星間で、簡単なメッセージのやり取りも可能になるとクラーク氏は主張しています。クラーク氏によると、「うまく通信のやり取りを行えば、数百bpsというデータレートでメッセージのやり取りが可能になる」とのこと。

論文を発表したクラーク氏は、「これがとても難しいプロジェクトであることは事実だが、実現不可能なプロジェクトではない」と語り、ビーコンは近い将来に開発される可能性の高い技術の組み合わせで実現可能であると主張しています。レーザーを用いたビーコンは、太陽系の周囲に存在する地球外知的生命体に最初に検出されるかどうかは不明ですが、「これが宇宙で大きな注目を集めることは明らか」とのこと。

論文によると、ビーコンは「太陽の赤外線放射の少なくとも10倍以上」を目指して設計されています。クラーク氏は大型の赤外線レーザーと望遠鏡を使ってレーザーの強度を高めることで、地球外知的生命体でも検出できる「宇宙に向けた目立つビーコン」を作り出せると考察。

その後、さまざまな出力のレーザーと望遠鏡の組み合わせを分析した結果、2メガワットの出力のレーザーと有効口径30メートル級の望遠鏡を組み合わせることで、地球から4光年離れたプロキシマ・ケンタウリ周りの惑星からも容易に検出できるほどの赤外線を放出できることが判明します。さらに、1メガワットのレーザーと有効口径45メートル級の望遠鏡を組み合わせることで、地球から約40光年離れた場所にあるトラピスト1からでも検出できる赤外線を放出することも明らかに。加えて、クラーク氏の分析によれば、最大2万光年離れた場所からでも検出可能な赤外線ビーコンを生成することができるそうです。

また、このシステムを地球上に構築する場合、レーザーがなるべく拡散しないように山の頂上などに設置する必要があるとクラーク氏は主張しています。

加えて、クラーク氏はメガワット級の出力を持ったレーザーが安全性に問題を持っていることも理解しています。メガワット級のレーザーは1平方メートルあたり約800ワットの電力密度を必要とし、太陽に近づけばその電力密度は1平方メートルあたり約1300ワットまで上昇します。この赤外線の放出は実際の目で見ることはできませんが、直視すれば視力を損なう可能性もあるとのこと。

そのため、クラーク氏は「確実に無人である、月の遠方にこういった施設を構築するのが安全かもしれない」と語っています。また、「この研究はあくまで『実現可能性の検討』であり、良い考えであろうとなかろうと、将来のための議論となる」としています。

続きはソースで

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20181107-laser-technology-porch-light-earth/
ダウンロード


引用元: 【宇宙】レーザーを用いて地球外生命体に地球の存在を示すビーコンを生成する試み MIT研究論文[11/07]

レーザーを用いて地球外生命体に地球の存在を示すビーコンを生成する試み MIT研究論文 の続きを読む
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