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磁場

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1: 2018/09/20(木) 11:31:01.75 ID:CAP_USER
探査機「はやぶさ2」が小惑星「リュウグウ」に到着して間もなく3カ月。今月下旬に小型ロボットを地表に投下し、本格的な探査が始まる。無数の岩が転がる厳しい環境の中、来月には初代はやぶさが苦戦した物質採取に挑む。(草下健夫)

■ジャンプして移動

 はやぶさ2は6月下旬に到着後、通常は高度約20キロでリュウグウの観測を続けている。本格探査の第一歩は今月21日。宇宙航空研究開発機構(JAXA)の小型ロボット「ミネルバ2-1」の投下だ。

 直径17センチ、高さ7センチの円筒形で、重さは約1キロ。高度約50メートルまで降下しながら2機を北半球に投下し、地表の撮影や温度の測定を行う。

 狙いは微小な重力環境での移動技術の実証だ。リュウグウは重力が地球の8万分の1しかなく、車輪は機体が跳びはねてしまうため使えない。

 そこでビー玉を床で弾ませるように、回転するモーターの勢いでジャンプし、着地する際の反動を利用して距離を稼ぐ独自の方式に挑む。地球からの指示は受けず、自律して活動する。

 初代はやぶさも小型ロボットの着陸を試みたが、プログラムのミスで上昇中に投下して失敗しており、成否が注目される。

 ドイツとフランスが共同開発した小型ロボット「マスコット」も来月3日、南半球に投下する。鉱物の調査や温度測定、磁場の有無の検証などを行う。

■「挑戦的な作業」

 来月下旬には最大の任務である物質採取が始まる。機体を降下させ、底部にある筒状の採取装置が地表に触れた瞬間に弾丸を発射。舞い上がった物質を装置に取り込み、帰還用のカプセルに収める。

 初代はやぶさは採取を2回試みたが、プログラムのミスで着地や弾丸の発射に失敗し、ごく微量の物質しか持ち帰れなかった。今回はプログラムの確認を徹底するほか、弾丸が不発の場合でも、採取装置が地表に接触したときに舞う物質をキャッチできるように構造を工夫した。

 着地する場所は尾根が連なる赤道上。リュウグウはどこも岩だらけで平らな場所が見当たらないため、岩がなるべく少ない場所を選んだ。

 津田雄一プロジェクトマネージャは「比較的安全な場所だが、絶対ではない。岩が多く挑戦的な作業になる」と気を引き締める。機体が危険だと感知し、中断する可能性もあるという。

 岩場のリスクは小型ロボットでも同様だ。ドイツ航空宇宙センターの責任者は「不幸な場合、岩と岩の間に挟まってしまう恐れがある」と懸念する。

■見えてきた素顔

 これまでの探査で、リュウグウの特徴はかなり分かってきた。直径は約900メートルで、そろばんの玉のような独特の形をしており、地球とは逆向きに自転している。

 予想外だったのは水が枯渇している可能性があることだ。水を豊富に含む鉱物があると考えられていたが、地表の9割以上を観測しても見つかっていない。吉川真ミッションマネージャは「これが意味することを科学で突き詰め、解明したい。初めて行く天体では何があるか分からない」と話す。

 この言葉を裏付けるように、物質採取の準備のため先週行った降下訓練は途中で中止に。レーザーの反射を利用して地表との距離を測る際、反射率が低く計測できなかったためで、探査の難しさをうかがわせた。

 来年は2月に地表で2回目の物質採取を行う見通しで、春には人工クレーターを作り世界初となる地下の物質採取を目指す。

 トラブルが続発した初代はやぶさの探査から13年。日本の技術向上を世界に示す活躍を期待したい。

続きはソースで

https://www.sankei.com/images/news/180916/prm1809160011-p1.jpg
https://www.sankei.com/premium/news/180916/prm1809160011-n1.html
images


引用元: 【はやぶさ2】いよいよ本格探査へ 週内にロボット投下、岩との戦い始まる[09/16]

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1: 2018/09/17(月) 00:18:06.16 ID:CAP_USER
木星探査機「ジュノー」から得た観測データをもとに、木星の磁場のマップが作成された。木星の磁場は、地球を含む他の惑星とまったく異なる複雑なものであることがわかったという。

■非双極子と双極子の磁場

ハーバード大学の大学院生キンバリー・ムーア氏らによる研究論文が英学術誌「ネイチャー」に掲載され、本誌米国版などが報じた。

米航空宇宙局(NASA)が2011年に打ち上げたジュノーは、2016年から木星の軌道を周回。木星の表面近くの磁場の直接測定に初めて成功し、このデータを分析することで、木星内部の磁場のマップが得られた。

木星では、「ダイナモ領域」(磁場を生成する部分)をから外部に出た磁束(空間内を通り抜ける磁場の流束)の大部分が、北半球の帯域を通り、赤道近くの大青班で木星の内部に戻っていることが明らかになった。
また、こうした木星の北半球の地場は、地球のようにS極とN極が両端にある「双極子磁場」とは異なる「非双極子磁場」だが、南半球はほぼ双極子磁場になっていることもわかった。

続きはソースで

WTH Is Going On? Jupiter Has an Extra Magnetic Pole Dubbed "The Great Bl... https://youtu.be/I7ZKL6vL594


https://www.newsweekjapan.jp/stories/assets_c/2018/09/jupiter_magnetic_field-thumb-720xauto.jpg

ニューズウィーク日本版
https://www.newsweekjapan.jp/stories/world/2018/09/post-10935.php
ダウンロード (1)


引用元: 【宇宙】木星は他の惑星とまったく異なる磁場を持つ:探査機ジュノーの観測データから判明[09/10]

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1: 2018/09/15(土) 13:26:17.03 ID:CAP_USER
京都大学、茨城大学らの研究グループは、本来電子を流さない絶縁体であるイッテルビウム12ホウ化物において、強磁場中で電気抵抗と磁化率が磁場とともに振動する現象(量子振動)を初めて観測した。量子振動は通常、電気を流す金属でしか観測されない現象であり、このことはイッテルビウム12ホウ化物において金属とも絶縁体とも言えない前例のない電子状態が実現している可能性を示す。

 「金属とは何か」という問いに対する最もシンプルで正確な答えは、「フェルミ面を持つ物質」である。フェルミ面とは、電子の示すフェルミ統計に従って運動量ベクトル空間のエネルギーの低い状態から全部の電子をつめたときに、電子で占められた状態と占められない状態の境をなす曲面をいう。

 フェルミ面の存在を示す最も直接的なものとして、強磁場中で電気抵抗や磁化が外部磁場変化に伴って周期運動する「量子振動」がある。

続きはソースで

論文情報:【Science】Quantum Oscillations of Electrical Resistivity in an Insulator
http://science.sciencemag.org/content/early/2018/08/29/science.aap9607

https://univ-journal.jp/22611/
ダウンロード (1)


引用元: 絶縁体の量子振動を観測、前例のない電子状態を発見 京都大学な[09/08]

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1: 2018/08/07(火) 08:02:06.86 ID:CAP_USER
地球から約20光年離れた宇宙で、木星の約12倍の大きさの惑星が「漂流」しているのが見つかった。

5日付けのインディペンデント紙によると、このような種類の惑星が電波望遠鏡を使って発見されたのは初めて。

分析の結果、同惑星の磁場は木星の磁場よりも200倍強力で、いかなる星とも結びつきがないことがわかったという。
アリゾナ大学の天文学者メロディ・カオ博士は「この物体は、惑星と褐色矮星の中間のようなものだ。

続きはソースで

https://jp.sputniknews.com/science/201808065199612/
ダウンロード (1)


引用元: 【宇宙】宇宙を「漂流」する惑星が見つかる…木星の12倍の大きさ、どの星にも属さず漂う

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1: 2018/07/12(木) 09:06:54.38 ID:CAP_USER
80年以上前に存在が予言された幻の「マヨラナ粒子」が実際に存在することを世界で初めて実証したと、京都大などのグループが12日付の英科学誌ネイチャーに発表した。電気を通さない固体の中で、電子があたかもマヨラナ粒子のようにふるまう現象を観測したという。将来的には量子コンピューターなどへの応用が期待される。

マヨラナ粒子は、粒子とも反粒子とも区別のつかない「幻の粒子」と言われ、1937年にイタリアの物理学者、エットーレ・マヨラナが理論的に存在を予言した。電気を帯びず極めて質量の小さな素粒子「ニュートリノ」がその本命と考えられているが、証明には至っていない。一方、特殊な条件下の超電導体などでは、電子がマヨラナ粒子のようにふるまう可能性が指摘され、その決定的証拠をつかもうと各国で研究が本格化している。

笠原裕一・京大准教授(物性物理学)らは、東京工業大のチームが合成した磁性絶縁体「塩化ルテニウム」を用い、その内部を伝わる熱の流れが磁場によってどの程度曲がりやすくなるかを、磁場を変化させながら測定した。

その結果、ある範囲の磁場では、磁場や温度を変えても、曲がりやすさの値が普遍的な値の2分の1で一定になった。

続きはソースで

毎日新聞2018年7月12日 02時30分(最終更新 7月12日 02時38分)
https://cdn.mainichi.jp/vol1/2018/07/12/20180712ddm001010024000p/9.jpg
https://mainichi.jp/articles/20180712/k00/00m/040/178000c
ダウンロード


引用元: 【物理】「マヨラナ粒子」 80年以上前に予言された幻の粒子の存在を世界で初めて実証…京大グループ

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1: 2018/05/29(火) 20:19:58.19 ID:CAP_USER
発電所や機械の動作で発生する熱エネルギーを効率よく電気エネルギーに変換することができれば、
大きなエネルギー効率の上昇が見込めます。
多くの研究者が高効率な発電ができる材料の研究を進めてきましたが、MITの科学者らは高磁場の環境下で特定の材料に高熱を加えることで、大きなエネルギーを得られることを発見しました。

Large, nonsaturating thermopower in a quantizing magnetic field | Science Advances
http://advances.sciencemag.org/content/4/5/eaat2621
https://i.gzn.jp/img/2018/05/29/high-magnetic-fields-produce-energy/01_m.jpg

New materials, heated under high magnetic fields, could produce record levels of energy
https://knowridge.com/2018/05/new-materials-heated-under-high-magnetic-fields-could-produce-record-levels-of-energy/

熱電発電とは、物体の温度差が直接電力に変換されるゼーベック効果という現象を利用して、熱を持った物体から電力エネルギーを得る発電方法です。
物体の片面が高温、反対の面が低温の状態になると両面の間に電位差が生じて発電できるこのシステムでは、熱を効率よく電気エネルギーに変換できる材料(熱電変換素子)が求められます。
熱電発電の実用化が現実味を持って受け入れられてから60年もの間、世界中の研究者らは効率的な熱電変換素子を探し求めてきました。

そんな中、2018年5月25日に科学雑誌のScience AdvancesにMITの研究チームが発表した研究結果によれば、従来の熱電変換素子よりも5倍も高い効率で発電可能な熱電変換素子が発見されたとのこと。

熱電変換素子は2種類の異なる金属や半導体を接合し、両端に温度差を生じさせて高温側の電子を低温側に移動させ、電圧を発生させています。

続きはソースで

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20180529-high-magnetic-fields-produce-energy/
images (5)


引用元: 【エネルギー】従来の5倍もの効率で熱を電気エネルギーに変換する物質が発見される[05/29]

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