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3Dプリンターで人間の心臓を印刷

イスラエルのテルアビブ大学の研究グループが3Dプリンターでヒト組織と血管を備えた心臓を作製しました(次写真のケースの中に入っているかたまり)。細胞や血管、心室、心房が備わった心臓全体の作製・プリントに成功したのは世界で初めてのことです。現在は、心臓の構造が再現できた段階ですので、今後は、拍動する心臓を印刷で作り出し、動物へ移植するための研究がすすめられます。

3Dプリンターで人間の心臓を印刷
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2019-05-10 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

石炭ガス化燃料電池複合発電(IGFC)

国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)と大崎クールジェン株式会社は、二酸化炭素分離・回収型石炭ガス化複合発電(IGCC)設備に燃料電池を組み込んだCO2分離・回収型IGFCの実証事業に着手しました。今回の実証事業では石炭ガス化ガスの燃料電池への適用性を確認するものです。500MW級の商業機に適用した場合に、CO2回収率90%の条件で47%程度の送電端効率(HHV)達成の見通しを立てることを目標とします。  

石炭は他の化石燃料と比べると、燃焼時の単位発熱量当たりの二酸化炭素(CO2)排出量が多く、地球環境面での制約要因が多いという課題を抱えており、石炭火力発電についてもさらなるCO2排出量の抑制が求められています。一方で、石炭は、供給安定性が高く経済性にも優れることから、エネルギー自給率が極めて低い日本にとって重要な1次エネルギー源であり、発電分野においても石炭火力発電は発電電力量の約3割を占める重要な電源の一つです。  

そこで、国立研究開発法人 新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)と大崎クールジェン株式会社は、石炭火力発電から排出されるCO2を大幅に削減するため、究極の高効率石炭火力発電技術である石炭ガス化燃料電池複合発電(IGFC)とCO2分離・回収技術を組み合わせた革新的な低炭素石炭火力発電の実現を目指すプロジェクトに取り組んでいます。 


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2019-05-09 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

オウムアムアに次ぐ2個目の恒星間天体を発見か

パプアニューギニア沖で、1月に確認された非常に明るい流星が、別の恒星系からやってきた天体だった可能性が米ハーバード・スミソニアン天体物理学センターによって指摘されています。事実だと確認されれば、この流星は、オウムアムアに次ぐ、これまで人類が発見した2例目の「恒星間天体」となります。  

NASAが記録している地球近傍天体のリストの中にこの流星は記載されており、そこに記載された日時、位置、速度のデータを調べると、太陽や地球の動きに対する相対的なスピードは毎秒60キロ近くで、太陽系天体としては早すぎることから今回の予測となりました。詳細な解析の結果、流星は太陽の重力に束縛されない双曲線軌道上にあったこともわかりました。この流星は直径約90センチ、重さ約500キロほどでしたので、大気圏に突入して燃え尽きてしまい、残念なことに組成分析などはできません。恒星間天体はとてもありふれたものなのかもしれません。  次の写真はオウムアムアの想像図です。このような葉巻状ではなく、円盤状だという説もあります。

 オウムアムアに次ぐ2個目の恒星間天体を発見か
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2019-05-08 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

根気を生み出す脳内メカニズムの発見

慶應義塾大学の研究グループは、マウスを用いた実験で、目標を達成するまで粘り強く行動を続けるには、セロトニン神経の活動を活性化させ、その結果として腹側海馬の活動低下が必須であることを明らかにしました。 

何かの目標を達成するには、行動を開始して、その行動を継続する必要があります。行動を継続するには根気が必要ですが、根気について、脳内メカニズムとの関係を調べた研究はあまり行われていませんでしたので、今回、根気のあるマウスを使って実験が行われました。 

マウスの根気について調べるには、目標をもって行動し、根気のあるマウスが必要です。高い目標意識と根気のあるマウスの育て方ですが、まず、マウスにレバーを複数回押せばエサがもらえることを覚えさせます。このマウスに食事制限を課し、エサが食べたいという目標を持たせます。マウスには制限時間内に人間が定めたある回数レバーを操作するとエサをもらえる環境を与えます。設定した回数に至るまでレバーを押し続ける根気が続かず制限時間を迎えた場合、それを根気がない状態とし、成功してエサをもらえた回数が多かったマウスを目標意識と根気のあるマウスとしました。 

次に研究グループは脳領域の一つである腹側海馬に注目し、根気と腹側海馬活動の関係を調べました。海馬神経細胞が活動すると細胞が光る遺伝子改変マウスを用意して、課題中に腹側海馬神経細胞の活動を観察しました。その結果、根気のあるマウスは実験開始から徐々に腹側海馬神経活動が下がり始めることがわかりました。エサをもらうことに成功したトライアルでは腹側海馬の活動抑制がエサをもらえるまで持続しました。一方、エサがもらえなかった失敗トライアルでは、途中で腹側海馬の活動抑制が解除されていました(次図)。 

次に、人為的に腹側海馬の抑制を解除する実験を行いました。同じく、レバー押しでエサがもらえる課題において、目標達成のために一生懸命レバーを押しているマウスに対し、腹側海馬神経細胞を人為的に興奮させたところ、そのマウスは根気がなくなりエサをもらえる確率が低下しました。逆に、レバー押しをしている最中に、腹側海馬の活動を人為的に抑制したところ、根気が出て成功率が上昇しました。このことから、腹側海馬神経細胞の活動抑制が根気に必須であることが確認されました。

根気を生み出す脳内メカニズムの発見
根気を生み出す脳内メカニズムの発見 

さらに研究グループは、海馬で放出される神経伝達物質セロトニンが、海馬神経細胞抑制を引き起こすことをあわせて発見しました。つまり、根気は海馬からセロトニンが多く放出されることが必要だったのです。  

腹側海馬の活動が高いときは不安を感じている状態で、活動が抑制されているときは安心している状態だと考えられています。セロトニンが分泌され、腹側海馬が抑制されている状態では、マウスは不安なく課題に取り組んでいることが予想され、わずかでも不安が高じるとセロトニンが分泌されて腹側海馬の活動が上がり、根気が途絶えると予想されます。根気よく行動を続けるには、不安状態を敏感に察知する海馬を抑制し続ける必要があり、つまり、根気ある行動には安心安全が必要であるといえます。
 
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2019-05-07 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

宇宙生活で起きる体の変化

(ナショナルジオグラフィックニュース4/16より) 

宇宙で暮らすと私たちの体にどのような変化が起きるのか、これは、お金さえあればだれもが宇宙旅行が楽しめる時代の今、とても興味のあることです。ですが、それを科学的に調べるのは非常に困難です。たとえ、宇宙飛行士の体に異変が起きたとしても、その原因が宇宙空間にあると特定することが困難だからです。しかし、唯一その確認方法があります。それは、一卵性双生児に実験に協力してもらうことです。一卵性双生児は身体的にも遺伝子的にもほぼ完全に同じですので、一人が地上で、もう一人が宇宙空間で生活してもらうことにより、遺伝的な影響を差し引いた、宇宙空間が人にどのような影響を与えるのかを比較することができます。 

今回、NASAが実施した実験に参加したのは、米国の宇宙飛行士スコット・ケリーさんと、一卵性双生児の兄弟であるマークさんです。実験が行われたのは、2015年3月27日から2016年3月2日まででした。

宇宙生活で起きる体の変化

ケリーさんが国際宇宙ステーションで過ごす1年の間、定期的に血液を採取し、他の宇宙飛行士の帰還と共に地上に送って分析を行いました。その結果、いくつかの変化が確認されました。特徴的でしかも最大の不思議は染色体の末端を保護するテロメアが長くなったことです。テロメアは細胞が年を取るほど短くなり、細胞の劣化による弊害が出ますが、テロメアが長くなるとその人にどのような影響を与えるのかはよくわかっていません。その他、染色体の一部で順番の入れ替わりや場所の移動が起こったり、DNAが損傷したりしていることがわかりました。正常な遺伝子も遺伝子の発現、つまり活性化している遺伝子の種類や量の変化がみられました。全身症状としては、網膜と頸動脈の厚さの変化、腸内細菌の種類や量にも変化が生じました。  

次に、地球に帰還したスコットさんについて、国際宇宙ステーションで生じた変化がどのように元に戻るのかを調べました。その結果、遺伝子の発現はほぼ正常に戻り、テロメアは地上に戻ると不思議なことに通常の長さに戻りました。また、一部のテロメアは出発前よりも著しく短くなっていたものもあります。テロメアの長さは細胞の老化を反映しているため、結果として、認知症や心血管疾患、がん、生殖機能の低下をもたらすという研究があります。スコットさんの認識能力については、出発前よりも低下し、なかなか回復しないようですが、生殖能力については報告が見つかりません。  

今回の研究はあるたった一組の双子に関する研究結果ですので、これから多くの人類が宇宙に出ていくにあたっては、このような研究をさらに詳細に続けて、宇宙空間が人間にどのような影響を与えるのか確認する必要があります。さらに、今回の結果は国際宇宙ステーションでの観察で、国際宇宙ステーションは地上400キロメートルの非常に低いところを飛行しています。月や火星はさらに環境が地上とは大きく異なりますが、それらについてのデータは全くない状況です。 


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2019-05-06 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

サイバー農業

マサチューセッツ工科大学の研究者らが農作物をおいしくする機械学習アルゴリズムを開発しました。その成果を生かし、これまでにないほど美味しいバジルを作ったのだそうです。これは、遺伝子組み換え技術ではなく、農作物を栽培する環境を機械学習で最適化したものです。新たに開発されたバジル栽培プラントでは、光や温度、湿度などの環境条件を細やかに制御できるように改良した出荷用コンテナで栽培を行う、都市型農業です。 

マサチューセッツ工科大学では、プラントで行われるバジルの栽培実験の情報はすべて、開発した機械学習アルゴリズムに入力。何百万もの光と紫外線の照射時間の組み合わせを評価し、風味を最大にする条件を作成しました。 これは「サイバー農業」ともいえるもので、味の最適化に成功した現状、今後の目標として、糖尿病などの病気に効果があるバジルの開発や、気候変動への順応にも取り組んでいるということです。 

日本でも同様の研究が日本生物環境工学会で報告されていますので、それらの今後の発展に期待したいと思います。 


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2019-05-03 : うらがみ : コメント : 0 :

雌のカブトムシに角を生えさせる

カブトムシの角ができ始める詳しい時期を特定したと、基礎生物学研究所などの研究チームが発表しました。幼虫がさなぎになる直前の「前蛹(ぜんよう)」という状態になってから約29時間後で、この時期に雌だけが持つ遺伝子を働かなくすると、雌に角が生えたということです。 研究チームは、透明なプラスチック容器に幼虫を入れて観察。100匹以上を調べた結果、幼虫が前蛹になるときに首を振る特徴的な行動を取ることうを発見しました。前蛹になる前後26日間について、さまざまなタイミングで幼虫に遺伝子を働かなくする薬剤を注射して調べると、前蛹になる約7時間前までに薬剤を注射した幼虫は、成虫になった時に、雌でも角が生えることがわかりました。 


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2019-05-02 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

京大、東洋一の大望遠鏡完成

2018年6月のこの資料で、京都大学などが建設中の口径3.8メートルの東アジア最大の光学望遠鏡に「せいめい」と名付けたことを紹介しましたが、それがついに完成しました。東アジア最大かつ望遠鏡全体を国内で製作した「純国産」望遠鏡です。


京大、東洋一の大望遠鏡完成 

せいめいの主鏡は18枚の鏡を組み合わせてできていますが、これは巨大望遠鏡において一枚鏡を作成することは非常に難易度が高いためで、せいめいは複数枚の鏡で大口径の望遠鏡を作製するに欠かせない技術を国内で確立する狙いもありました。この鏡の研磨精度は1マイクロメートル、1ミリメートルの1000分の1です。既存の機械では10マイクロメートル程度の精度しかなく、工作機械メーカーのナガセインテグレックスと協力して高精度の研磨装置の開発から着手しました。 

今後は本来の目的の天体観測に並行して、このような先端技術の、技術移転の拠点を建設することも考えられています。

京大、東洋一の大望遠鏡完成 


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2019-05-01 : うらがみ : コメント : 0 :

ネコは自分の名前を聞き分ける

ネコは、自分の名前を聞き分けているらしいことが、上智大学の新たな研究で確認されました。これによると、ネコは確かに自分の名前を聞き分けており、見知らぬ人に呼ばれた場合でも反応するということです。上智大学の研究グループは、これまでの実験で、ネコには、人のジェスチャーを理解し、隠してある食べ物を見つけたり、飼い主の声を聞き分けたり、自分を見て名前を呼ぶ人に食べ物をねだったりする能力があることを明らかにしてきました。 

今回は日本の家庭と猫カフェで飼われているネコたちを観察し、実験を行いました。家庭や猫カフェで、飼い主と見知らぬ人の両方にネコの名前を呼んでもらい、耳や頭の動き、尾の振り方など、名前を聞き分けていることを示すと考えられる反応を録画しました。この時、音が名前と似ている別の言葉で呼びかけたり、家庭や猫カフェで飼われている他のネコの名前で呼びかけたりするなど、4種類の異なる実験を、のべ112匹のネコに対して行いました。その結果、ネコは自分の名前を明確に認識して反応していることがわかりました。ネコは、自分の名前のひびきと、食べ物や撫でられることなどのご褒美を結びつけて覚えているのかもしれないと考察されています。 

イヌとネコを比べた場合、人は、イヌが従順かつよく反応するよう、2万年以上家畜化の取り組みを進めてきましたが、一方、ネコは、ヤマネコがネズミを追いかけて農村に入り込み、ほぼ自然に人間と共存するようになったという歴史の違いがあります。  

とはいえ、ネコの生態も変わってきているようで、かつては、飼い猫は昼間は必ずどこかへ出かけていました。秘密の集会に参加している、などと言われていましたが、最近の飼いネコは集会へも行かず、1日のほとんどを家の中で過ごすようになってきています。引きこもりネコの増加は、やがて人間に対するネコの反応もイヌ化していくのではないかと思われます。ネコのツンとしたところがすきな人にとっては悩ましい問題かもしれません。 


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2019-04-30 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

ブラックホールの撮影に成功

ブラックホールの撮影に成功

すでにいろいろなメディアで紹介されています通り、イベント・ホライズン・テレスコープが、巨大ブラックホールとその影を初めて画像で示すことに成功したことを発表しました(上写真)。イベント・ホライズン・テレスコープはハーバード・スミソニアン天体物理学センターなどによる国際協力プロジェクトです。チリ、スペイン、ハワイ、南極、北米の、地球上の8つの電波望遠鏡の観測データをスーパーコンピューターで結合させて疑似的に地球サイズの電波望遠鏡を生み出すものです。  

今回撮影されたのは、おとめ座銀河団の楕円銀河M87の中心に位置する巨大ブラックホールです。このブラックホールは、地球から5500万光年の距離にあり、その質量は太陽の65億倍にも及びます。 ブラックホールがあることで、その周辺の時空間がゆがみます。もしブラックホールのまわりに熱せられたガスのような明るいものがあれば、ブラックホールは影のように暗く見えるはずです。これはアインシュタインの一般相対性理論から導き出せることですが、これまで画像化されたことはありませんでした。ブラックホールの重力によって光が曲げられたり捕まえられたりすることで、ブラックホールシャドウが生まれます。それを調べれば、ブラックホールの性質についていろいろなことがわかりますし、ブラックホールの質量を測定することもできます。

ブラックホールの撮影に成功

上の図はブラックホールシャドウの仕組みです。中心の黒い丸の中心にブラックホールがあります。ブラックホールに衝突した光はもちろん、ある程度近づいた光もブラックホールの中に落ちていきますので、それを遠く(地球)から見ると、ブラックホールとその周辺部分だけがぽっかりと穴のように見えるのです。 

今回発表された画像は、明るいリングの中に暗い部分が写し出されたものです、これが、ブラックホールシャドウです。  

イベント・ホライズン・テレスコープは、超長基線電波干渉計(Very Long Baseline Interferometry: VLBI)という仕組みを用いています。世界中に散らばる望遠鏡を同期させ、地球の自転を利用することで、地球サイズの望遠鏡を構成します。これは、人間の視力300万に相当し、月面に置いたゴルフボールが見えるほどです。今回イベント・ホライズン・テレスコープが観測したのは、波長1.3mmの電波でした。  

今回描き出された画像は、ブラックホールそのものではありませんが、理論通りの画像が描き出されたことからブラックホールの存在は間違いないこと、そして、巨大VLBIでブラックホールの観測が可能なことがわかりました。今後は、VLBI人工衛星を開発して太陽周回軌道に配置し、地球の公転軌道規模ほどの電波望遠鏡を建設し、より詳細なブラックホール車道の画像を撮影することによってその物理特性などが明らかになるといいなと思います。 

●ヴォイニッチの科学書別冊3「ブラックホール」のネット通販を開始しました。今回撮影されたブラックホース者動画像の解説のほか、観測に加わった天文台の解説、皆さんからいただいた質問への回答なども掲載しています。BOOTHヴォイニッチの科学書購買部でお求めください。 https://obio.booth.pm/
ヴォイニッチの科学書別冊3「ブラックホール」 ヴォイニッチの科学書別冊3「ブラックホール」 ヴォイニッチの科学書別冊3「ブラックホール」 ヴォイニッチの科学書別冊3「ブラックホール」   


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2019-04-29 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

ヴォイニッチの科学書月報 2019年4月発行

ヴォイニッチの科学書月報2019年4月を発行しました。

最新科学情報ポッドキャスト番組「ヴォイニッチの科学書」を作成するにあたっては、大量の資料を収集、整理していますが、番組で紹介できるのはその中からわずか5テーマです。そこで、それ以外の注目すべき最新科学の話題について、PDFの冊子で「月報」として発行することにしました。
たくさんの写真と脚注を添えて、科学の進展の「今」がわかる内容になっています。もちろん文章は平易な書き方に心がけました。オールカラー21ページで44の研究を紹介しています。
BOOTHヴォイニッチの科学書購買部で400円でダウンロード販売中です。ぜひご利用ください。

【内容】
・神の誕生を科学で明らかにする
・はやぶさ2の探査結果が続々
・米国が5年以内に月に宇宙飛行士を派遣
・静岡県に国内最大級の野菜工場
・中国でカンブリア紀の新たな化石群を発見
・ケーキを選ぶときに比較判断している脳の部位
・火星の水はいつどのくらいあったのか
・大質量連星の作り方
・バーガーキングの0%ビーフワッパー
・ナルコレプシーは自己免疫疾患説
・ブラックホールの撮影に成功
・ネコは自分の名前を聞き分ける
・京都大学、東洋一の大望遠鏡完成
・メスのカブトムシに角を生えさせる
・サイバー農業
・宇宙生活で起きる体の変化
・根気を生み出す脳内メカニズムの発見
・オウムアムアに次ぐ2個目の恒星間天体を発見か
・石炭ガス化燃料電池複合発電(IGFC)
・3Dプリンターで人間の心臓を印刷
・アジサイの青色の謎
・単細胞生物海ぶどうのゲノムを解読
・子供の夜型生活は虫歯のリスクを高める
・素子で脳を模す
・半導体量子ビットの量子非破壊測定に成功
・二酸化炭素を海底に運搬して蓄積する海藻
・クモの糸より高機能なミノムシの糸
・死につつある主星を周回する惑星
・20万年前の歯は誰の歯か
・筑波大学の新型スパコンがかっこいい
・オーストラリアで貨物列車の長距離無人運転開始
・はやぶさ2人工クレーター作製に成功
・AIで眼病診断
・リザバー計算
・火星にも地震が起きるらしい
・限りなく黒いシート
・タイタンには液体の湖がある
・高齢者の記憶を回復させる
・世界最大級の航空機ストラトローンチが初飛行に成功
・月には非常に多くの水があるらしい
・5Gネットに接続した牛
・美しい腎臓
・お年寄りは認知症予防に肉を食べよう
・アマゾンが3000基の衛星打ち上げを計画

ヴォイニッチの科学書月報 2019年4月発行
ヴォイニッチの科学書月報 2019年4月発行 
ヴォイニッチの科学書月報 2019年4月発行
2019-04-29 : お知らせ : コメント : 0 :

ナルコレプシー、自己免疫疾患説

慢性睡眠障害であるナルコプレシー1型について、デンマーク工科大学の研究者らが患者20例の血液検体を解析した結果、ヒポクレチン産生神経細胞に特異的なCD8+T細胞を検出したと発表しました。これはナルコレプシーI型が自己免疫疾患であることを意味しています。

ナルコレプシーI型は神経伝達物質ヒポクレチンの欠失および情動脱力発作、つまり、気持ちが高ぶった時に突然全身の力が抜けてその場に倒れこんでしまう症状を有し、睡眠・覚醒周期障害を来す病気です。ナルコレプシーの有病率は、世界の平均0.04%(2,000人に1人)に対し、日本人では0.16%(600人に1人)と最も高いことがわかっています。

ただし、今回検出された自己反応性CD8+T細胞はナルコレプシーI型患者全員に共通するものですが、一般の人でも人によっては検出され、ある特殊な人白血球抗原陽性との組み合わせで一定レベルのCD8+T細胞反応性が重要であることが示唆されています。

ナルコレプシーの原因はまだわかっていませんが、今回の研究でナルコレプシーがT細胞誘導性であることがわかったため、より効果的かつ的確な免疫治療法が開発される可能性が出てきました。


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2019-04-26 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

バーガーキングの0%ビーフワッパー

米国セントルイスにあるバーガーキングの57店舗で植物由来のハンバーガーの試験販売が始まりました。米国インポッシブル・フーズ社が開発した植物肉を使用したパティには大豆植物の根から抽出された物質が混ぜてあり、植物肉を動物肉のような味にするのに役立っているということです。
このバーガーは牛肉のワッパーに比べると脂肪分が15%、コレステロールが90%少なく、値段の上昇は1ドルに抑えられています。

バーガーキングの0%ビーフワッパー 


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2019-04-25 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

大質量連星の作り方

太陽質量の8倍以上の質量を持つ恒星を大質量星 と呼びます。大質量星は一生の終わりに大爆発を起こし、さまざまな重元素(水素、ヘリウムよりも重い元素)を宇宙空間にばらまきます。それらの一部は私たちの身体を構築する元素になります。

また、ほぼ全ての大質量星は兄弟星を伴う連星系として存在します。大質量星は、高密度なガス雲が重力的に収縮することで誕生すると考えられていますが、連星の誕生には似た通りのシナリオが提唱されています。一つ目は、先に生まれた主星の周りのガス円盤が分裂することで伴星が誕生するというもの、もう一つは、高密度なガス雲が収縮する過程で二つの大質量星がそれぞれ独立に誕生するというものです。

理化学研究所や大阪大学の所属する国際共同研究チームが、世界最高性能の「アルマ望遠鏡(アタカマ大型ミリ波サブミリ波干渉計) 」を用いて、地球から約5,500光年離れたIRAS07299-1651という大質量星形成領域を観測しました。その結果、その領域の中心に二つの若い大質量原始星が約180天文単位(au)離れて、600年以下の公転周期で存在することを発見しました。二つの原始星の合計質量は太陽質量の9倍~18倍以上とわかりました。

そのほか、周囲を取り巻くガスやチリの円盤の運動なども考慮に入れて専門家が解析をした結果が示すのは、先に生まれた主星に付随するガス円盤が分裂することで伴星が誕生した可能性が高いということです。今回の研究は連星系の起源についての成果はもちろんですが、ガスやチリの中で誕生しつつある巨大連星系を観測する手法を確立したことにも大きな意義があり、今後、より多くの天体に同様の観測手法を適応すれば、その有効性が検証されると考えられます。


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2019-04-24 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

火星の水はいつどのくらいあったのか

火星の水はいつどのくらいあったのか

火星の表面には、深い谷、干上がった湖、水の流れでできる扇状地、水で削られたと思われる滑らかな小石が発見されています。これらは火星にはかつて大量の水があったことを示しています。それらの水はいつ、どのくらいの期間火星に存在していたのでしょうか。

米国シカゴ大学の最新の研究によると、火星には地球の大河よりもさらに川幅の広い巨大な川が34億年前から20億年前にはあちこちにあったのではないかと考えられています。

現在の火星の大気は非常に薄いため、温室効果がなく、寒くて乾燥した大地ですが、かつては、もっと湿った気候を保てるだけの濃い大気があったと考えられています。太古の火星の大気がどのようであったのかはまだ分かっていませんが、かつては火星にも地磁気があり地球同様に火星の大気も太陽風から守られていた説、かつては火山活動が活発で温室効果ガスが大量に噴出していた説などが考えられています。

太古の火星の様子を探るためにシカゴ大学の研究者らは火星上空を周回中の複数の探査機の高解像度写真を解析し、火星の表面200か所以上について過去の様子を推定しました。その結果、河床の大きさ、蛇行の大きさ、周辺の地形の相対的な年代から、これまで考えられていたよりも遅い時期まで大きな川が流れていたと思われる証拠を発見したということです。流れていた水の量を推定することはいまだ困難ですが、火星の気候は現在とは大きく異なり、大量の液体の水を河川に流し続ける地形や気候であったものと思われます。

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2019-04-23 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

ケーキを選ぶときに比較判断している脳の部位

100円ケーキのお店では、108円でいろいろな種類のケーキが並んでいますが、すべての種類を買って全部食べることをしない限り、それらの中からどれかを選んで買って帰ることになります。当然、「選択」という行為が必要でそれは脳で行われるわけです。ある人はできる限り好みの味のものを選ぶかもしれませんし、ある人はできるだけ大きなものを選ぶかもしれません、ある人は同じ108円なら小さい方が高品質だろうと考えより小さいものを選ぶかもしれません。そのような、味、大きさ、品質などはその人にとっての価値を主観的に判断する基準です。

筑波大学の研究者らは米国国立衛生研究所との共同研究において、霊長類がどれを選ぶとより価値が高いかという選択行動にかかわる処理は、脳の眼窩前頭皮質(がんかぜんとうひしつ)で行われていることを、神経細胞のレベルで明らかにしました。眼窩というのは目玉の入っている骨の穴の部分で眼窩全島皮質は目のすぐ上の脳の表面に近い部分のことです。
眼窩前頭皮質は他人の感情の理解、社会性、モラルなどに深く関係していることが知られています。今回研究者らはこの実験をアカゲガルを用いて行いました。眼高前頭皮質の働きを薬物処理で低下させると、合理的な選択をする能力が低下することがわかりました。つまり合理的な選択は眼窩前頭皮質で行われていることが初めて明らかになりました。

今後解明しなければならない点は、眼高前頭皮質で処理された「どちらの選択肢がより価値が高いか」を表す信号が、脳内のどの経路を通り、最終的な選択となって実際の行動として出力されるのかを明らかにすることです。そのような研究は脳部位の損傷により引き起こされる適切な選択行動の阻害の治療に役立つだけでなく、ヒトの購買行動を予測するモデルの構築など、マーケティングの分野にも広く貢献できるものと期待されます。 


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2019-04-22 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

中国でカンブリア紀の新たな化石群が発見されました

地球の歴史の中でカンブリア紀の大爆発という出来事がありました。今から5億4000万年~5億年前のカンブリア紀において、現在生きているあらゆる生物種類の祖先が短期間に一気に出現したできごとのことです。

カナダのバージェス頁岩(けつがん)と中国南部の澄江(チェンジャン)地域は多種類かつ大量の保存良好なカンブリア紀化石動物群を産することで有名です。バージェス生物群、澄江生物群は最も原始的な動物とされる海綿動物、活発に移動できる三葉虫などの節足動物群、やがて人間につながる原索動物が見つかっています。また、この時代に初めて高い運動能力をもった肉食動物が登場したことも分かっており、この時代に海水中の溶存酸素量の増加と動物の酸素呼吸能率の向上が一気に起きたものと推定されています。

このような生物は地球全体に生息していたはずですが、もともと化石に残りにくい柔らかい生物たちでしたので、すでに述べた通り、化石として発見されているのはバージェスと澄江に限られていました。ところがここにきて、ものすごい発見がありました。

中国南部で2007年に発見された化石層が、バージェス、澄江に匹敵する、カンブリア紀初期の化石層であることがわかったのです。発見したのは中国・西北大学の古生物学者ら。地層は5億1800万年前のものでした。

この化石産地は「清江(クィンジャン)」という場所です。清江では現在までに、101種の動物化石が確認されており、レアンコイリア、アノマロカリスなど、ほかの2か所と共通する生物もいましたが、その半数以上が新種だということです。

今後、数十年から100年以上をかけて研究が進められることによって、さまざまな動物が爆発的に現れたカンブリア爆発についての知識を大幅に増やしてくれるものと期待されます。私たち人間を含め、地球の生物のすべてのきっかけを生み出したこのわずか数千万年の出来事が、なんだったのか、とても楽しみです。

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2019-04-19 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

静岡に国内最大級の野菜工場

東京電力ホールディングスと芙蓉総合リース、農業スタートアップのファームシップ社は、静岡県藤枝市に国内最大級の植物工場を運営する会社を設立すると発表しました。数十億円を投じて工場を新設し、2020年春の操業をめざす。1日約4トンのレタスを生産し、関東や関西の食品加工工場や小売店などに販売するとのことです。
これまで野菜工場は野菜の栽培方法として理想的であることはわかっていましたが、コストの問題が解決できず商用化の例は限られていました。今回のプロジェクトが成功すれば、大規模野菜工場時代の幕開けとなり、コスト的にも消費者に受け入れられるレベルの上昇に抑えられた野菜の供給が開始できるものと期待されています。 


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2019-04-18 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

米国が5年以内に月に宇宙飛行士を派遣すると宣言

米国のマイク・ペンス副大統領が、米国は5年以内に月に宇宙飛行士を派遣すると宣言しました。3月26日に開かれた国家宇宙会議で発表された50年ぶりの月有人飛行ミッションの目標は月の南極への着陸です。月の南極には氷があることがわかっていて、そこに人を送り込むことは、将来の月基地建設への足掛かりになることを期待しているものと推測されます。
ソ連との冷戦の中で宇宙開発を競っていた時代、NASAの予算は国家予算の4パーセント以上を占めていました。現在は約0.4%しかありません。 


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2019-04-17 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

はやぶさ2の探査結果が続々

はやぶさ2の探査結果が続々

惑星探査機「はやぶさ2」による、小惑星「リュウグウ」の探査ミッションの初期結果が報告され始めました。すでに複数の論文がサイエンス誌などに発表されており、地球の原始的状態がどのようなものであったか、あるいは、地球で発生した生命についての知見も得られるものと世界中の研究者が期待をしています。

地球を2014年12月3日に出発して32憶キロメートルを旅して到着したリュウグウは。非常に興味深い地形で、これまでに画像撮影やジャンプしながら移動する探査ロボットの放出、弾丸打ち込みによるサンプリングなどを次々に成功させました。それらの初期的観測の結果、リュウグウについてすでにいくつかの知見が得られています。 赤道付近の幅は約1キロメートルで質量はおよそ4500億キログラム、大雑把に計算すると1立方センチメートルが0.5グラムとなり、つまり、リュウグウの密度は低く、空洞を内部に多く含む岩石でできていると思われます。リュウグウの赤道付近が遠心力で引き延ばされたような形に見えるのは、かつては現在の2倍の速さで自転していたためと思われます。

また、リュウグウの表面は全体が同じような岩石でおおわれていることがわかりました。複数の小惑星が合体してできたのであれば、まだら模様になるはずなので、リュウグウは均一な内部組成を持った親となる小惑星が壊れてその破片の一つがリュウグウになった可能性があります。

研究者が興味を持っていた水の存在については、近赤外線分光計による観測で、リュウグウの岩石の表面に含水鉱物(化学構造中に水を含む鉱物)が発見されたものの、水の量は研究者たちの予想より少ないようです。米国航空宇宙局(NASA)は別の地球近傍小惑星「ベンヌ」の水分量を測定したのですが、それとくらべるとリュウグウの水の量ははるかに少ないようです。

 私たちが理解できる範囲において、生命の誕生には十分な水と有機物が必要です。地球のような大型の惑星は多数の小惑星の衝突で形成されたと考えられていますが、惑星の含水鉱物と有機物質の量は、その元となった小惑星ができたときの宇宙空間の温度によって主に決まるとされています。複数の小惑星に探査機が到着し、それぞれの分析結果が得られたことから、地球に水が保持されたきっかけや、地球はどこで生まれたのか、その時の太陽系の環境はどのようであったのか、など、いろいろなことがわかることが期待されます。ベンヌに比べて、リュウグウは炭素を多く含んでいることから、このような小惑星が原始地球に水と有機物質をもたらした可能性が特に高いと考えられます。リュウグウの水が少なかったことについては、小惑星同士の衝突熱や太陽熱によって奪われた可能性が高いと考えられますが、水については2020年のサンプルリターンを待ってより詳細な解析が行われます。 


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2019-04-16 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :
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会社員をしながら科学のコンテンツを作ってます。書籍とか、トークライブとか、セミナーとか、ネットラジオとか、Webコンテンツとか。
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