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物理学

巨大ガス惑星がなぜ惑星系に存続するのか 新たな惑星形成モデルを東北大が提唱

1: 朝一から閉店までφ ★ 2020/03/21(土) 02:56:44.65 ID:CAP_USER

2020年3月20日 16:40

 これまで数千個発見されている太陽系外惑星。だが木星の10倍以上の質量をもつ巨大ガス惑星は恒星に落下することから、観測と従来の惑星形成モデルによる予測とのあいだにギャップがあり、天文物理学者を悩ませている。東北大学は17日、この惑星落下問題を解決する巨大ガス惑星の新しい形成モデルを提唱したと発表した。



■なぜ巨大ガス惑星は恒星へと落下するのか?

 惑星は、「原始惑星系円盤」と呼ばれる、若い恒星を取り巻くガスや塵が大量に集まって形成されたと考えられている。地球のような岩石から構成される惑星と、木星のように水素やヘリウムなど軽元素から構成される惑星とに大別されるが、巨大ガス惑星は自身の強い重力によってガスを集積し、成長したと考えられている。

 その一方で、原始惑星系円盤からの抵抗により、巨大ガス惑星は恒星へと落下することが指摘されている。木星の質量を大きく超える巨大ガス惑星が存在することは、この惑星落下問題のため従来説明できなかった。



■実は小さかった円盤からの抵抗

     ===== 後略 =====
全文は下記URLで

https://www.zaikei.co.jp/sp/article/20200320/558325.html



引用元: http://anago.2ch.sc/test/read.cgi/scienceplus/1584727004/続きを読む

生身の人間がバネ装置で時速75キロ? 走る速度アップ、理論上―米大学

1: すみれ ★ 2020/03/27(金) 01:38:04.36 ID:wONHWA9P9

 人間がばねを利用してどれだけ速く走れるかを計算したところ、理論上の最高速度は自転車の世界記録に迫る秒速20.9メートル(時速約75キロ)に達すると、米バンダービルト大の研究チームが25日付の米科学誌サイエンス・アドバンシーズに発表した。

 ばね仕掛けで伸縮する竹馬のような装置を両脚に着用することを想定しているが、実用化するには重さを1.5キロ以下に抑え、ばねの性能を引き上げる技術革新が必要。実現すればスポーツとして楽しめるほか、レスキュー隊員や警察官の活動に使える可能性があるという。

 物流や介護の現場では、主に下半身に装着し、電動モーターや圧縮空気などで重い物を持ち上げる際の力を補助する装置が普及し始めている。研究チームが想定したのは外部エネルギーを使わず、竹馬の足を乗せる台にコイルばねを付けたような装置。足台を踏んで下げ、着地した際のばねの力を利用して走る速度を上げる。

 マラソンなどの陸上競技では、反発力が強い炭素繊維のプレートを組み込んだ厚底シューズが導入され、スピードアップが話題となった。ただ、ばねを最大限に利用するには、ある程度長く、大きくする必要があり、足の裏側に取り付ける装置より、脚に沿って取り付ける装置の方が効果が大きいと考えられる。

 ばね装置を実用化できても、速度が上がるにつれて空気抵抗が大きくなる。空気抵抗を下げるカバー(カウル)を装着しない自転車競技では昨年、200メートルで9秒1という世界記録が出ており、単純計算で秒速約22メートル(時速約79キロ)となる。

https://www.jiji.com/jc/article?k=2020032600176
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引用元: http://ai.2ch.sc/test/read.cgi/newsplus/1585240684/続きを読む

【隕石】超巨大小惑星が時速85000キロで地球に超絶接近:NASA

1: 猪木いっぱい ★ 2020/03/24(火) 02:22:24.80 ID:54q013rG9

Nasaは、地球上の生命を脅かす可能性のある小惑星を常に監視しています。

これらのいわゆる「近地球オブジェクト」(NEO)は、「潜在的に危険」と見なされるために、特定のしきい値内を通過する必要があります。

そして、米国の宇宙機関の専門家は、今週のレーダーにそのような岩があると言います。小惑星2012 XA133は、3月26日木曜日に53,000 mphの速度で地球を通過するように設定されています。 小惑星の幅は約1,280フィート(390m)で、地球と衝突した場合、地球に大きな影響を与えるのに十分です。

ありがたいことに、Nasaのエンジニアは、小惑星の軌道を安全に通過できると計算しています。 0.04453天文単位(AU)または地球の中心から約410万マイルを通過すると考えられています。1つのAUは、地球から太陽までの距離、つまり約9,300万マイルを表します。

「彼らは太陽の周りを回るので、NEOは時折地球に近づきます」とNasaは説明しました。

「天文学的に「近い」距離は、人間の観点から非常に遠く離れている可能性があることに注意してください:数百万または数千万キロメートルです。」

Nasaと並んで、欧州宇宙機関(ESA)も小惑星を追跡しています。今週地球を通過する際に追跡されているのは実際には約6つのうちの1つですが、「潜在的に危険」なカテゴリに分類されるのはそれだけです。

「潜在的に危険な小惑星(PHA)は、現在、地球への接近を脅かす小惑星の可能性を測定するパラメータに基づいて定義されています」とNasaは声明で述べました。

「毎日、約100トンの惑星間物質が地球の表面に落ちてきます」と、NASAの近地球オブジェクト研究センター(CNEOS)は述べています。 「地球の表面に到達する最小の惑星間粒子のほとんどは、氷が太陽近傍で蒸発するときに彗星によって放出される小さな塵粒子です。

google翻訳一部割愛
https://metro.co.uk/2020/03/23/nasa-potentially-hazardous-asteroid-will-skim-earth-53000mph-week-12441997/
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参考画像
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引用元: http://ai.2ch.sc/test/read.cgi/newsplus/1584984144/続きを読む

液体の水の構造は2種類あることを東大が証明 「規則正しい形の水」と「乱れた構造の水」が混ざっている

1: ごまカンパチ ★ 2020/02/13(木) 07:54:29.48 ID:1bjcANLq9

https://www.gizmodo.jp/2020/02/liquid-water-has-two-types-of-local-structure.html
世界はまだまだ不思議だらけ。
あたりまえだと思っていた「水」ですが、じつは液体の水には異なる構造を持つふたつの液体が混ざっていることが東大の研究によって証明されたそうです。
えっ、水のなかに違う液体ってどういうこと!?

■実はふつうじゃない
地球上でもっともありふれた液体でありながら、水はふつうじゃない性質をたくさん持っています。

※中略

■2種類の水が混ざってる?
水のふつうじゃない性質は、「ふたつの違う性質を持った液体が合わさってできている」と考えればすべて説明がつくそうです。
東京大学生産技術研究所によれば、1892年にこのいわゆる「混合モデル」を提唱したのはレントゲン博士。
それに対して、水は水、すべては同じと考えたポープル博士は「連続体モデル」を推していました。
それから1世紀以上にわたってこのふたつの考え方の間で論争が続いてきたのですが、これまで決定的な証拠がないままどっちつかずでした。
ところがついに、世界に先駆けて東大の研究者が混合モデルの動かぬ証拠を見つけたと発表したのです。

■規則正しい水、乱れた水
東京大学生産技術研究所の田中肇教授とRui Shi特任研究員率いる研究グループは、コンピューターによる水モデルのシミュレーションと、
X線散乱実験データの解析を合わせることで、水のなかのふたつの異なる構造を持った液体がそれぞれ違う動きをしていることをとらえました。
水はご存知のとおり「H2O」。水素2個と酸素1個で構成されるシンプルな分子です。
水素と酸素のあいだにできる水素結合で、水はまわりの4つの水の分子と4つの水素結合を結び、正四面体の規則正しいかたちをつくる傾向にあります。
ところがです。すべての水がこのように規則正しく整列しているわけではなく、乱れたかたちをしている水もあるらしいのです。

規則正しいかたちをした水とそうではない水とでは、その構造の違いから異なる動きをするようです。
今回の東大の研究では、その動きの違いをデータでとらえることに成功しました。
具体的には「X線散乱実験データの詳細な解析により、水の構造因子には、見かけ上の『ひとつ目の回折ピーク』の中に、ふたつのピークが隠れていることを発見した」そうです。

ピークはデータをグラフにした際に表れる頂点=山のことなので、グラフでひとつの山に見えたところをよく見てみたらふたつの山が重なり合ってた、ということですね。
下の画像の右上にあるグラフの青と赤の山がそれです。
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隠れたピークのうちひとつは、規則正しいかたちをした水に関連したピーク。そしてもうひとつのピークは、より乱れた構造から生じていることが明らかになりました。

■「自由度」という恵み
「この結果は、水に2種類の構造が存在することを強く支持する結果であり、長年にわたる論争に終止符が打たれるものと期待される」とプレスリリースには書かれています。
水の混合モデルの妥当性が、分子レベルで解明されたといってほぼ間違いなさそうです。
あたりまえだと思っていた水が、じつは2種類の異なる構造をもった液体(どちらも水ですが)が混ざったものだったとは。
そして、たった3つの原子からできているのにも関わらず、これだけ複雑な構造をしている水だからこそ「他の単純な液体にはない自由度」があることにも驚きです。
自然の恩恵にあらためて感謝するとともに、すべて規則正しくなくても、ちょっとぐらいカオスがあったほうがうまくいく? …な~んて思ったりも。



引用元: http://ai.2ch.sc/test/read.cgi/newsplus/1581548069/続きを読む

核融合発電の実験炉「ITER(イーター)」 日本製の巨大超電導コイル完成へ 量子科学技術研究開発機構と三菱重工業

1: しじみ ◆fbtBqopam767 しじみ ★ 2020/01/17(金) 03:24:18.61 ID:4NmmKk7D9

原子核同士を人工的に合体させて膨大なエネルギーを生み出す核融合発電に向け、フランスで建設が進む国際熱核融合実験炉「ITER(イーター)」で、世界初の主要部品となる日本製の巨大な超電導コイルが30日に完成する。計画実現への大きな一歩で、量子科学技術研究開発機構と三菱重工業が15日、明らかにした。

 イーター計画は日米欧などが国際協力で進めている巨大プロジェクト。総事業費は約2兆4400億円で、うち日本は約2900億円を負担。2025年にも実験炉の運転を開始し、約17万キロワットの発電量に相当する熱を取り出すことを目指している。

 完成する超電導コイルは三菱重工が中心となって製造し、2月に船でフランスへ運ばれる。アルファベットの「D」に似た形で、高さ16・5メートル、横幅9メートル、厚さ1メートル、重さ310トン。全長7キロに及ぶ電線を巻き付け、周囲はステンレスで覆われている。

 超電導コイルは、日本と欧州が分担して製造し、計18基を環状に並べて核融合反応に必要な約2億度のプラズマ状態を生み出す。

 核融合は太陽がエネルギーを生み出すのと同じ仕組みで、例えば計1グラムの重水素と三重水素を核融合させると石油約8トン分に相当するエネルギーが発生。二酸化炭素や高レベル放射性廃棄物は生じず、究極のエネルギー源ともいわれ、実用化が期待されている。

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https://www.sankei.com/life/news/200115/lif2001150030-n1.html



引用元: http://ai.2ch.sc/test/read.cgi/newsplus/1579199058/続きを読む

【お酒】年代物のスコッチ・ウィスキーの4割がニセモノだったことが「核実験の影響」で判明 炭素年代測定で

1: しじみ ◆fbtBqopam767 しじみ ★ 2020/01/30(木) 07:15:56.83 ID:A0JPcCmS9

→年代物スコッチウィスキーの偽物を炭素年代測定で明らかにする研究が発表された
→炭素年代測定に用いられる炭素14は、1950年以降、核実験の影響で濃度が高くなっている
→このため1950年以降のウィスキーは正確に年代が特定できたが、結果4割のヴィンテージが偽物だった

年代物のウィスキーを愛好する人は、お酒好きに多いかもしれません。

けれど、オークションや転売で購入するような年代物のウィスキーは、本当にそのラベル通りの年代なのでしょうか?

2018年だけでも、英国のオークションで販売されたスコッチ・ウィスキーの合計額は約4000万ポンド(約57億円)といわれていて、もっとも高額なボトルは「1926年 Macallan Valerio Adami」で1億円以上の値段で取引されました。

しかし、取引されている年代物のスコッチ・ウィスキーの中には相当数の偽造品があると言われています。

偽造スコッチはもはや偽札並みの大問題なのです。

しかしこれまで、ウィスキーの蒸留年を特定することは非常に困難でした。

そこで新しい研究では、忌むべき偽造ヴィンテージ・ウィスキーを駆逐するべく正しい年代を調査。

その結果、冷戦時代に乱発された核実験の影響から、ウィスキーの蒸留年を炭素年代測定できるようになりました。

この研究は、英国スコットランド大学連合環境研究センター(SUERC)のGordon Cook教授を筆頭とした研究チームより発表され、ケンブリッジ大学が発行する放射性炭素年代測定に特化した科学雑誌『Radiocarbon』に1月8日付けで掲載されています。

USING CARBON ISOTOPES TO FIGHT THE RISE IN FRAUDULENT WHISKY
https://doi.org/10.1017/RDC.2019.153

(中略)

■核実験とヴィンテージウィスキー

炭素年代測定は、炭素14があまりに微量な物質なので、かなり難しい測定方法でした。ところが、この炭素14の濃度がある時を境に急上昇したのです。

それが、冷戦時代の黒歴史、核実験です。

日本ではビキニ水着の語源にも成っている、漁船の第5福竜丸が巻き込まれたビキニ環礁の核実験を連想する人も多いでしょう。

こうした大気圏内の核実験は1963年に部分的核実験禁止条約が締結されるまでに、実に502回も行われたと言われています。

この影響で、大気中の炭素14の濃度が大きく増加したのです。

この炭素14は、ウィスキーの材料となる大麦の中にも蓄積しました。研究チームはこの大麦から1950年以降の炭素14の濃度変化をデータベース化していました。

そして、このデータを元にすることで、本来なら、炭素年代測定を行うことが難しい少量のウィスキーでも、1950年以降のものならば蒸留年を誤差1〜3年で特定できるようになったのです。

ウィスキーは瓶のガラス質や、ラベルの紙質、酒の化学分析から年代の真偽についてある程度判別することは可能でした。しかし、蒸留年を特定する方法は、これまでなかったのです。

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上の画像は研究で炭素年代測定が試された1863年蒸留と記載されたスカイ島の銘酒「タリスカー」です。しかし、炭素年代測定の結果、中身は2005年以降の蒸留でした。

他にも研究者たちは、様々なヴィンテージウィスキーを調査しましたが、1964年のアードベッグのボトルはおそらく1995年以降の蒸留で、1903年とラベリングされていたラフロイグは、2011年以降の蒸留という結果でした。

研究チームが過去3年間で分析したヴィンテージウィスキーは、その40%が最近蒸留された偽物でした。

これは由々しき問題ですね。ヴィンテージウィスキーを購入される方は、これからは炭素年代測定のお墨付きをもらったものを購入しましょう。

https://nazology.net/archives/51335



引用元: http://ai.2ch.sc/test/read.cgi/newsplus/1580336156/続きを読む

【わずか20億年の命】宇宙初期に誕生した銀河は短命?わずか20億年で成長を終えた銀河見つかる

1: みつを ★ 2020/01/22(水) 02:05:48.66 ID:SDFhqrkf9

https://japanese.engadget.com/jp-2020-01-21-20.html?2


宇宙初期に誕生した銀河は短命?わずか20億年で成長を終えた銀河見つかる
待たれるジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡


Munenori Taniguchi
8時間前 in Space
2020/01/21

一般に銀河の寿命は非常に長いと考えられており、われわれが属する天の川銀河でも最古の天体は100億年以上も前から存在すると言われています。しかし、最新の研究ではビッグバンによる宇宙の誕生から20億年にも満たない時点ですでに活発な星の形成が終わりを迎え、衰退を始めている銀河が発見されました。その銀河は地球から約120億光年の彼方にあります。つまり、いま地球で観測できるその銀河の明かりは約120億年前の状態を示しているわけですが、国立天文台および総合研究大学院大学の田中賢幸氏らの研究チームは、ハワイにあるすばる望遠鏡やケック望遠鏡を用いた観測で、すでに銀河内での星の誕生ペースが衰えているのを確認しました。

銀河がどのように生まれ、衰退していくかについてはまだ詳細がわかっていません。たとえば天の川銀河はいまもまだ新しい星を形成していることから"生きている"と言えますが、おとめ座銀河団の中心にある楕円銀河M87はすでに死んだ銀河とされ、中心には超大質量ブラックホールが存在します。

今回観測された銀河は、誕生から20億年ほどしか経ていないにも関わらず、その中心の質量は現在の宇宙にある巨大な銀河とほぼ変わらないレベルにまで成長しきっていることも判明したとのこと。

この発見は、最近の宇宙のコンピューター解析モデルから大きく外れてはいないものの、研究者がそれを調整し、より洗練されたモデルにすることを可能とするかもしれません。

天文学者たちは、打ち上げを控えているジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡が、今回のような銀河意外にもたくさんの遠い銀河の発見に役立つことを期待しています。そして、今回のような若くして衰退している銀河が例外的なものなのか、その時代としては普通のものなのかを判断したいと考えています。


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引用元: http://ai.2ch.sc/test/read.cgi/newsplus/1579626348/続きを読む
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