地球は固有の強い磁場を持つ天体の1つです。陸上に棲む多くの生物にとって欠かせない存在であるこの「地磁気」は、地球誕生から徐々に強くなっていったと理解されています。ただし、その正確な時期はよくわかっていません。 マサチューセッツ工科大学のClaire I. O. Nichols氏などの研究チームは、グリーンランドから産出した極めて古い岩石を調査し、約37億年前の地球に地磁気が存在した証拠を見つけました。これは最も古い時代の地磁気の証拠です。また、その強度は現在と比べてもそれほど弱くない値であることから、地磁気の形成や、古代の生命がどのように進化し、数を増やしたのかを探る上でも重要な発見となります。 【▲ 図1: 有害な太陽風を遮断する地磁気は、生命と大気の両方にとってシールドの役割を果たします。（Credit: NASA）】 ■「地磁気」は生命と大気の両方に重要 方位磁石が北を向くことからも

人類の活動は確実に地球環境を変えてきました。これを踏まえ、新しい地質年代として「人新世」を創設することが提唱され、2009年から国際地質科学連合の作業部会で議論が行われてきました。正式に地質年代として登録されるには、全部で3段階の議論が必要です。 国際地質科学連合の下部組織である第四紀層序小委員会にて2024年2月1日から6週間かけて審議と投票が行われた結果、人新世の創設は過半数の反対票で否決されました。ただし、この決定は人類が地球環境を変えたことを否定するものではなく、むしろ人新世という地質年代の重要性を鑑み、人類による環境改変を過小評価しないための否決であると言えます。 【▲図1: カナダ東部にあるクロフォード湖の湖底堆積物は、今回の案で人新世の基準となる地層として選ばれていました（Credit: Whpq (WikiMedia Commons / CC BY-SA 4.0) ）】 ■

2015年に「重力波」の観測に成功して以降、現在の天文学は重力波を宇宙の観測手段とする段階に入っています。岐阜県飛騨市に設置された大型低温重力波望遠鏡「KAGRA」は、重力波の詳細な観測を行うため、他国の重力波望遠鏡と連携していました。 しかし、2024年1月1日に発生した「令和6年能登半島地震」でKAGRAの装置の一部が損傷を受けたことが判明し、詳細な被災状況が2月5日に報告されました。現時点では具体的な時期は未定なものの、KAGRAは2025年1月の共同観測期間終了前までに観測運転を再開することを目標としています。 【▲図1: 神岡鉱山坑道内に設置されたKAGRAの一部（Credit: 東京大学宇宙線研究所 & 国立天文台）】■「重力波」は本格的な天文観測の手段となりつつある1915年にアルベルト・アインシュタインが提唱した一般相対性理論では、重力に関する様々な現象が予言されていました

私たちの宇宙について、広い目線で見れば天体や物質の分布が均質であるという「宇宙原理」が広く信じられています。しかし近年の観測では、宇宙原理に反すると思われる巨大構造物（宇宙の大規模構造）がいくつも見つかっています。 セントラル・ランカシャー大学のAlexia Lopez氏は、地球から約92億光年離れた位置（※）に、直径が約13億光年にも達する巨大構造物「ビッグ・リング（Big Ring）」を発見したと、アメリカ天文学会（AAS）の第243回会合の記者会見で発表しました。Lopez氏は2021年にも同様の巨大構造物である「ジャイアント・アーク（Giant Arc）」を発見していますが、両者は非常に近い位置と距離にあります。これは宇宙原理に疑問を呈する発見です。 ※…この記事における天体の距離は、光が進んだ宇宙空間が、宇宙の膨張によって引き延ばされたことを考慮した「共動距離」での値です。これに

普通の物質に対して一部の性質が反転している「反物質」の性質は、理論的な関心が高い一方で測定は難しく、実験的に証明されていない性質がいくつかあります。その1つが反物質に働く重力の向きです。大多数の物理学者は普通の物質と同じく、反物質にも同じ方向に重力が働くと考えていますが、重力とは反対方向の「反重力」が働いてる可能性を否定する実験的な証拠は、これまで存在しませんでした。 反物質の1つである「反水素」の研究を行う「ALPHA」実験の国際研究チームは、反物質に働く重力の向きと強さを実験装置「ALPHA-g」で測定した結果、反水素に働く重力の向きと強さは普通の物質と一致し、反物質に反重力が働いている可能性は事実上除外できることが明らかになったとする研究成果を発表しました。この結果は、現代物理学の枠組みでは「反重力は存在しない」と言い換えることもできます。 【▲ 図1: 今回のALPHA-gによる実

地球唯一の自然衛星である「月」の内部構造は、惑星科学における長年の謎でした。20世紀前半までは、月の内部は地球のような層ごとに分かれた構造をしているのか、それとも火星の衛星フォボスやダイモスのように均質な構造をしているのかすらも不明だったのです。この謎に大きな進展があったのは、NASA（アメリカ航空宇宙局）の「アポロ計画」によって月面に地震計が設置されてからでした。 地震波の性質（速度、屈折角、減衰の度合いなど）は、通過する物質の性質（密度、温度、固体か液体かなど）によって変化することが知られており、地球の内部構造は地震波の観測を通して推定されています。月にも「月震」と呼ばれる地震活動があることが地震計の設置により判明したため、測定された地震波のデータを元に月の内部構造を推定することができます。これにより、月には地球と同じような層状の内部構造があるらしいことが明らかにされました。 ただし、

14世紀半ばから19世紀半ばにかけて、地球は平均気温が低い「小氷期」と呼ばれる期間にあったと推定されています。小氷期は様々な原因が推定されていますが、大規模な火山噴火がその1つであったことは間違いないと考えられています。大量の火山灰と火山ガスを放出する火山は、鉱物粒子や硫酸を大気の上層に送り込みます。これらは何年も落下することなく空中を漂い続け、太陽光を遮断・反射するため、地表の気温が下がるのです。 しかしながら、小氷期が始まるきっかけになったかもしれないと推定される、14世紀半ばよりも前の噴火記録ははっきりしません。過去の噴火を推定する時は、一般的に南極やグリーンランドの氷床に閉じ込められた火山由来の物質が調べられますが、この時代の氷床記録はあいまいなのがその理由です。 【▲ 図1: 1992年12月9日（左）と2018年1月31日（右）に発生した皆既月食の写真。約1年半前の1991年6

株式会社ispaceは4月14日、同社の月面探査プログラム「HAKUTO-R」ミッション1について、ランダー（月着陸船）を高度100kmで月を周回する円軌道に到達させることに成功したと発表しました。ミッション1ランダーによる民間企業初の月面着陸は、早ければ4月26日に実施されます。【2023年4月17日11時】 【▲ 月面に着陸したispaceのランダーの想像図（Credit: ispace）】関連：【特集】月面探査プログラム「HAKUTO-R」ミッション1 HAKUTO-Rミッション1のランダーは2023年3月21日に高度100×6000kmで月を周回する楕円軌道へ到達することに成功。4月12日の時点では高度100×2300kmの楕円軌道を周回していました。ispaceによると、日本時間2023年4月13日10時8分に月軌道制御マヌーバ（マヌーバ＝姿勢や軌道の制御）を開始し、主推進系を用

【▲ 図1: 宇宙における普通の物質、暗黒物質、暗黒エネルギーの割合。暗黒物質は普通の物質の4倍以上も存在する（Credit: 彩恵りり）】この宇宙に銀河が存在している以上、その回転速度は重力で恒星を引き留められる限界の速度よりも低いはずです。ところが銀河の回転速度を実際に調べてみると、恒星の数をもとに見積もった銀河の質量から推定される重力では、恒星を引き留めるの不可能なほどの高速で回転していることがわかっています。この観測データは、光 (可視光線) などの電磁波では観測することができず、重力を介してのみ間接的に存在を知ることができる「暗黒物質 (ダークマター、Dark matter)」の存在を示唆しています。暗黒物質は電磁波で観測できる普通の物質の4倍以上もの量があると算出されているにもかかわらず、その正体は現在でも不明です。 暗黒物質という名前は、この物質が光では観測することができない

「月面花粉症 (Lunar hay fever)」という言葉があります。もちろん月面に花粉は存在しません。原因となる物質は、月の表面にあるレゴリスです。月面を覆う砂であるレゴリスは、地球の砂とは異なり極めて細かく鋭い形状をしています。宇宙飛行士が月面で活動すると、身に着けていた宇宙服の表面にはレゴリスが付着し、船内に持ち込まれてしまいます。目に見えないほど小さな粒子であるレゴリスが、目、鼻、口、肺などの粘膜を刺激することで、まるで花粉症のようなくしゃみやかゆみをもたらします。これが、月面花粉症の正体です。 ところで、月の花粉症という言葉がアポロ17号の乗組員であるハリソン・シュミットによって造語されたように、この問題は半世紀前のアポロ計画の頃から指摘されていました。細かな粉塵による害は、塵肺をはじめとした健康リスクとしてよく知られています。レゴリスの害はその場限りの症状に留まらず、長期的に

土星（奥）とその衛星タイタン（手前）。土星探査機「カッシーニ」が撮影（Credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute）フランス国立科学研究センター（CNRS）のMelaine Saillenfest氏らの研究グループは、土星の自転軸は軌道面（公転軌道が描く平面）に対する傾斜角が今も増し続けていて、その角度は今後数十億年で現在の2倍以上になる可能性を示した研究成果を発表しました。 ■土星の自転軸は約10億年前から傾き始めた？太陽系で2番目に大きく、幅の広い輪が印象的な惑星である土星の自転軸は、軌道面に対して約27度傾いています。巨大惑星の自転軸の傾きはさまざまで、太陽系最大の惑星である木星の自転軸は3度ほどしか傾いていませんが、天王星はほぼ横倒し（約98度）になっているほどです。 ▲関連：自転する太陽系８惑星を比較した動画が面白い！横倒しや逆

（In Saturn’s Rings公開のオリジナル動画：https://youtu.be/UgxWkOXcdZU） もし宇宙船に乗って土星に近づくことができたらどのように見えるのでしょうか？ 土星探査機カッシーニは2004年に土星に到着するまでの間に数千枚、土星軌道に入ってからは10万枚以上の画像を撮影しました。それらのうち初期の画像の一部をもとに、映画でもよく見かける「IMAX」形式（IMAX社が開発した規格）で作られた動画が公開されています。作成したのは「In Saturn’s Rings」というプロジェクトです。 動画では土星だけではなく土星の衛星である「タイタン」、大きなクレーター（ハーシェル・クレーター）を持つ「ミマス」、そして厚い氷に覆われ、間欠泉がある「エンケラドス」も順に見ることができます。また、中盤ではカッシーニが土星の環の近くを横切るように移動していき、土星の環が非常

土星の衛星「エンケラドゥス」から宇宙空間へ噴出した氷粒に、これまで未確認だった有機化合物が含まれていたことがわかりました。NASAのジェット推進研究所（JPL）と欧州宇宙機関（ESA）から10月2日付で発表されています。 カッシーニが撮影した土星の衛星「エンケラドゥス」の疑似カラー画像（Credit: NASA/JPL/Space Science Institute）■アミノ酸につながる有機化合物の存在を確認見つかったのは、窒素を含むアミンや、酸素を含むカルボニル基を持った有機化合物です。これらの化合物は、地球ではアミノ酸の生成にも関与することが知られています。 今回見つかった有機化合物は、Nozair Khawaja氏らの研究チームによって、2017年にミッションを終えた土星探査機「カッシーニ」による土星の「E環」と呼ばれる環の観測データを解析することで発見されました。 E環は土星の環の

ブラックホールの見え方をシミュレートした想像図（静止画）NASAは9月26日、ブラックホールの見え方を視覚化した一連のシミュレーション動画を公開しました。こちらはそのひとつで、ブラックホールを横から観察するとどのように見えるのかをシミュレートしたものになります。 ■見えているのは「吸い込まれかけたガス」が輝く降着円盤といっても、光さえも抜け出すことができないブラックホールを直接見ることはできません。オレンジ色に輝いているのは、ブラックホールに吸い込まれかけている高温のガスなどが高速で周回する「降着円盤」と呼ばれるもの。円盤と名付けられてはいますが、その中心にはブラックホールがあるので、実際には幅の広い輪のような構造をしていると考えられています。 動画では、左向きに回転している降着円盤をやや斜め上から見下ろしたときの様子が再現されているのですが、右からブラックホールの裏側に回り込んでいくはず

米ライス大学は8月14日、およそ45億年前に誕生したばかりの木星のコアが巨大衝突によって破壊され、今もその状態が続いているとするShang-Fei Liu氏らの研究成果を発表しました。自然科学研究機構アストロバイオロジーセンターの堀安範氏も参加した研究内容は論文にまとめられ、同日付でNatureのオンライン版に掲載されています。 原始惑星と正面衝突した若き木星の想像図（Credit: K. Suda & Y. Akimoto/Mabuchi Design Office, courtesy of Astrobiology Center, Japan）■木星のコアは密度が低かった現在木星ではNASAの木星探査機「ジュノー」が周回探査を行っています。数多くのクローズアップ画像で私たちを驚かせてくれるジュノーですが、外からは見えない木星内部の構造を明らかにすることも重要な任務のひとつです。 ジュノ

このイメージ画像は、さそり座の方向約380光年先にある「さそり座AR星（AR Scorpii）」を再現したものです。 さそり座AR星は、主星は地球と似た大きさの白色矮星（右）と、太陽の3分の1の大きさの赤色矮星（左）の伴星からなる連星系です。明らかに伴星の方が大きいものの、質量は主星の方が20万倍重い。 また、さそり座AR星の特徴は、主星の白色矮星が高速に自転を行っていることで「電子を光速に近い速度まで加速」させているということ。紫外線や電磁波など様々な高エネルギー粒子が発生し、伴星の赤色矮星と衝突することで1.97分毎に変光を繰り返しています。 なお、これらの研究結果は2016年に公表されたもので、それ以前は、3.56時間周期で明るさが変わる単独の変光星に分類されていました。この様に研究が進むことにより、天体の構造や仕組みが解明され、情報は日々新しいものに書き換わっていきます。 天体の他

NASAは、2018年11月5日に無人宇宙探査機ボイジャー2号が、太陽圏外の星間空間に到達した発表しました。2012年のボイジャー1号に続き、人類史上2つ目の人工物が太陽圏外に達したことになります。 「太陽圏（heliosphere）」は太陽風の及ぶ範囲。同年10月にはボイジャー2号が「太陽圏の最外部（heliosheath）」を飛行中であり太陽系離脱目前であることも報道されていました。 この報道に関して「太陽系を離脱」「太陽圏を離脱」という2つの見方の違う報道があります。それは、太陽系の範囲に関して、今回のボイジャー2号が到達した太陽風の影響を受けない星間空間という考え方と、太陽圏から1000倍離れた場所に位置する太陽の重力を受けている小天体群「オールトの雲」を含んだ範囲を太陽系という考え方によるものです。また「オールトの雲」の外側に到達するまでは、これから数万年の時間がかかる計算と、ボ

ドイツの観測施設が捉えた2018年3月28日の天宮1号のレーダー画像 中国の軌道実験モジュール「天宮1号」は、2018年3月31日～4月2日中（日本時間では4月1日午前 7時から4月2日午後3時の間）に大気圏に再突入すると予測されている。3月後半に入ってからはほぼ毎日、天宮1号の高度情報を公表している中国有人宇宙飛行プロジェクト弁公室の3月29日発表によれば、天宮1号の高度は近地点で188.5キロメートル、遠地点204.3キロメートルとなっている。 全長約11メートル、直径は3.3メートル、重量8500キログラムの宇宙実験施設はかなりの部分が燃え尽きると見られ、燃え残りの破片があったとしても人口密集地に落下する確率はごく低いとされる。過去には、天宮1号よりもはるかに質量が大きいロシアの宇宙ステーション・ミール（約120トン、2001年に再突入）、米NASAの宇宙ステーション・スカイラブ（約

2017年12月12日（現地時間）に宇宙開発企業のブルー・オリジンが実施した、民間宇宙旅行を見据えた「ニュー・シェパード」ロケットのテスト打ち上げ。その宇宙船には大型の窓と内部カメラが設置されており、まさに遠くない将来私達が体験するであろう宇宙空間への弾道飛行が10分ほど体験できます。 今回打ち上げられたニュー・シェパードはブースターも宇宙船も新造されており、宇宙船カプセル「Crew Capsule 2.0」には0.7×1.1メートルの大型の窓が設置されています。これは2018年から始まる商業打ち上げの宇宙船と同じ仕様になっており、乗員は中から美しい宇宙空間を眺めることができます。 さらに、宇宙船の内部にはマネキン人形の「マネキン・スカイウォーカー」が搭乗。地上に降り立ったマネキン・スカイウォーカーの様子を見るに、特に打ち上げ時や着陸時のダメージは負っていない模様。日本でも12月15日に「