里山の山野草

里山と山野草の復活日記。

金星探査機“あかつき”

2010年12月08日 | 地 学
今年の5月21日に種子島から打ち上げられた金星探査機“あかつき”、
約5億2千万km飛行して金星上空千数百キロに接近したところで、逆噴射により金星を
周回する軌道に入れる予定だったのだが、残念ながら失敗してしまった。

上空を覆う硫酸の雲、自転速度の60倍にも及ぶ暴風、高濃度の二酸化炭素の温室効果
による460℃に及ぶ気温など謎だらけで、それが解明されるのを楽しみにしていたのに
ガッカリだ!
でも、未だ6年後にまた軌道に乗せるチャンスがあるらしい。 開発費と打ち上げ費用の
合計で250億円もかかったらしいので、小惑星探査機「はやぶさ」のように任務を果たして
くれるように期待している!

金星周回軌道での観測計画…宇宙航空研究開発機構(JAXA)から引用
(1)金星探査の目的  
 あかつきは、重さ約500kg、大きさ1.04m×1.45m×1.40mの箱型で、金星を周回する
 楕円軌道(金星からの距離300km~8万km)に投入された後、
 ・金星全体の気象現象や地表面を広い範囲で調べたり、
 ・金星から宇宙空間へと逃げ出す大気の観測や雲のクローズアップ撮影を行う。
 ・また、金星表面には自転速度の60倍にも及ぶ毎秒100mに達する暴風が吹き荒れて
  いるが、雲の下の大気や地表の様子を赤外線によって観測し、その謎の解明に迫る。
 ・その他にも、金星での雷の放電現象や、火山活動の有無等についても調査する。
  
(2)地球型惑星の比較
  金星は、太陽から約1億820kmの距離の所を公転していて、地球と共に約46億年前
  に誕生したと考えられる地球型惑星で、岩石の地面をもつ惑星である。
  大きさや密度が地球と同じくらいであるため、金星は地球と似た過程で作られた双子
  のような惑星であると考えられているが、その環境は地球とはかなり違っている。
  海はなく、大気は地球に比べて乾燥していて主に二酸化炭素からなり、その量がとて
  も多い為に地表気圧は90気圧にもなる。
  高度60km辺りには硫酸の雲があり、この雲は地球の雲と違って惑星全体をすき間
  なく覆っていて、時速400kmという速さで東から西へと流れている。
  地表気温は460℃にも達する。
地球型惑星の比較金 星地 球火 星
太陽からの距離(長半径、億km)     1.08     1.50     2.28
赤道半径 (km) 6,052 6,378 3,397
質量 (10の24乗kg)     4.87     5.97     0.64
公転周期 (日)   225   365   686
自転周期 (日)    243.0      1.00      1.03
表面の温度 (℃)    460    17   -60
表面の気圧 (hpa)   92,100   1,013      5.6
大気の主成分二酸化炭素96.5%窒素・酸素二酸化炭素95.3%

(3)地球型惑星の大気大循環のイメージ
  地球では、熱帯地方では自転と逆方向の東風(貿易風)が吹き、中緯度や高緯度
  では自転方向の西風(偏西風)が吹いているが、偏西風の風速は30 m/秒程度で
  赤道での自転速度460 m/秒の1割にも達していない。
  それに対し、金星の雲はどこでも自転と同じ方向に 100m/秒もの速さで流れ、赤道
  での自転速度1.6 m/秒の60倍もの速さで回っている事が分っている。
  この風は、自転速度を超えて吹くという意味で“スーパーローテーション”と言われ、金
  星最大の謎の一つとされていて、これを解明するのが今回のミッションの大きな目的
  とされている。
  


猛暑の原因

2010年08月25日 | 地 学
先日の日経によれば、
『今年のロシアでは記録的な猛暑が続き、旱魃により穀物生産高は前年を3割超下回る
 見通しで、穀物の輸出禁止に踏み切った』
『猛暑の原因は、専門家の間では、北半球の上空を流れる気流や熱帯海域の海面水温
 の異変が引き金になっているとの見方が多く、秋以降も残暑が続く公算が大きい』
のだそうだ。

確かに今年の夏は異様に暑く、福山でも8月19日には日本一の38.3℃を記録し、その
後も猛暑日が続いているが、このまま行くと日本でも野菜・牛乳・肉などの生産が落ちて
値上がり必死だと言う。

困った事で自然を相手では打つ手がないのだが、この際せめて暑さの原因だけでも勉強
してみた。 

【以下、全て気象庁HPから引用した】
先ず、今年7月の平均気温を平年の気温と比べると、ロシアのモスクワとヤクーツクが顕
著な高温になっており、日本でも平年より1~2℃高温になっている。

〔2010年7月の世界の月平均気温平年差の分布〕

その原因は、北半球中緯度の対流圏全体の気温が非常に高く、又、偏西風の南北蛇行が
非常に大きくなった事が要因とみられる。

上空9,400m 付近の偏西風(青線)が北側に大きく蛇行している部分は暖かい高気圧に覆われ、南に蛇行しているところでは高緯度側から寒気が流れ込みやすい。
顕著に高温になった主要都市は以下の通り。
 ①モスクワ
 ②ヤクーツク
 ③北 京
 ④ニューヨーク

日本の場合も、日本の上空を通る偏西風が北側に大きく蛇行し、太平洋高気圧が日本上空に留まりやすくなっている事が猛暑の原因になっている。

又、7月にはラニーニャ現象が発生した事が認められるが、7月の日本の天候には、その
影響は明瞭には出ていない。 しかし、今後注目する必要がある。
ラニーニャ現象とは、太平洋赤道域の日付変更線付近から南米のペルー沿岸にかけての広い海域で海面水温が平年に比べて低くなり、その状態が1年程度続く現象。
逆に、同じ海域で海面水温が平年より高い状態が続く現象はエルニーニョ現象と呼ばれている。
ひとたびラニーニャ現象やエルニーニョ現象が発生すると、日本を含め世界中で異常な天候が起こると考えられている。

画像は、典型的なラニーニャ現象が発生している時(1988年12月)のもので、太平洋赤道域の中部から東部では海面水温が平常時よりも低くなっている。
太平洋の熱帯域では貿易風と呼ばれる東風が常に吹いているが、ラニーニャ現象が発生している時には、東風が平常時よりも強くなり、西部に暖かい海水がより厚く蓄積する一方、東部では冷たい水の湧き上がりが平常時より強くなる。
又、インドネシア近海の海上では積乱雲が一層盛んに発生する。
ラニーニャ現象が発生した場合の日本の天候は、
夏季は太平洋高気圧が北に張り出しやすくなり、西日本・沖縄・奄美では南から暖かく湿った気流の影響を受けやすくなる。
この為に、北日本を中心に、気温が高く、日照時間の多い傾向があり、西日本の太平洋側を中心に、雨が多く、気温は低めとなる傾向がある。


冬季は西高東低の気圧配置が強まり、気温が低くなる傾向がある。



日本一

2010年08月19日 | 地 学
今日の福山地方は、気温38.3℃。 日本で一番暑かったそうだ!
道理で、庭や畑にいくら水を撒いても焼け石に水で、直ぐに乾燥してしまう。

この分だと外へ出ると自然発火しそうなので、当分の間クーラーのお守をするしか無さ
そうだ!


“仙酔島に残された地球変動の証”

2010年05月14日 | 地 学
先ず、開催者(福山市教育委員会)の話。
『5月10日が、H20年に制定された“地質の日”であり、
 広島県の天然記念物に指定されている岩脈・海食洞などがある仙酔島の遊歩道が、
 2004年の台風で崩壊後ようやく今年の4月に復旧した事から開催しました』

次いで、先生から“仙酔島の生い立ち”と、見学コース(①~⑩)についての話。
『仙酔島は、今から約9,000万年前頃(白亜紀)に、この辺り一帯で大規模な火山活動
 が起き、その時に噴出した高温の火山ガス・火山灰や岩片等が堆積して固まった流
 紋岩質溶結凝灰岩で出来上がったと考えられている』
『周囲約5kmの島の南側海岸沿いの遊歩道には、こうして出来た溶結凝灰岩以外にも、
 ・地下深くで出来た花崗岩が地表に現れた場所や、地下のマグマが岩盤を押し分け
  貫入して出来た岩脈、
 ・火山活動の激しい時に出来た断層や、火山活動が休止した合間に水底に堆積した
  “仙酔層”と呼ばれる地層など、様々な“地球変動の証”が残されている』

①海食洞

興味を掻き立てられた一行は、先ず渡船場の直ぐ近くの門を潜り出発。

以下は、随所で聞いた説明で、この小トンネルも元は小さな海食洞だったと思われるそうだ。
<>⑨火道→拡大

真ん中の窪んだ3角形部分が、マグマや火砕物が地上へ吹き出た通路(火道)で、その空間へ粉体と礫が堆積して堆積岩となっている。 この火道は枝葉の小さなものと思われ、他にもっとでかい火道があったと思われる。
<>⑨レンズ状溶結物(礫)→抜けた痕跡

火砕流が地表面で堆積する時に、岩片が押しつぶされて扁平なレンズ状となって固結したもので、大きさは数~10数cm。
これがあると火砕流の証拠となる。
②流紋岩質溶結凝灰岩と小断層群

画像真ん中あたりで白っぽく見えるのは凝灰岩層で、断層を境に食い違っており、画像の左の方でも幾つもこの小断層が見られる。
又、凝灰岩層の上下の厚い層には⑨で見られたレンズ状の岩片が見えるので、溶結凝灰岩と判断できる。
③仙酔層

先生の足元から頭上にかけて黒っぽく見えるのは、火山活動が一時衰えていた頃に、海底に凝灰岩質の泥や砂、礫が堆積して出来た地層で仙酔層と呼ばれる。
その上に見える白い地層は火山活動が盛んだった頃に出来た溶結凝灰岩の層で先生の立つ地下にも同様な層がある。
④貫 入
先ず、火山活動が活発な時に流紋岩質凝灰岩層(右)が出来、その上へ火山活動が休止した時に仙酔層(中)が堆積。
次いで、両者が断ち切られて断層を形成し、最後に珪酸の少ないマグマが貫入して、ひん岩の岩脈(左)を形成したと考えられる。
⑧複合岩脈

仙酔島(手前)と下加美島との間には、内側には花崗斑岩、その両サイドがひん岩というサンドイッチ状をした2種類の岩石が幅20mの岩脈として流紋岩質凝灰岩層へ鉛直に貫入した岩脈の水平断面が現れている。
⑤断層と海食

海水による侵食は断層に沿って進み、左側の奥に入り込んだ谷も侵食が進んだ事によって出来たと思われる。
<>⑦侵食が進む海食洞→その奥

⑥と同様に断層に沿って侵食が進んだもので、海食洞へ入って見ると正面の両側に断層があるのが見てとれる。
⑥海面より高い所にある海食洞

海水位の変動によって海面が下がってしまったと考えられる。
中央付近は鉄分を含む流紋岩なので赤く見え、周辺の色の異なる岩と併せて“五色岩”と呼ばれている。
⑩崩壊した海食門

昔、メガネ状になった海食門があったが、海水に侵食されて今ではW字形に崩壊してしまった。

と、マァこんな具合に説明を聞きながら回ったのだが、写真も撮らなければならず、
なかなか理解するのが難しかった。
しかし、仙酔島が小規模ではあるが、地学の宝庫である事は理解出来た!
先生の話では「また同じ内容の講座を計画している」との事なので、留年組として
は是非参加して勉強したいと考えている。


日本列島は海の屑?

2010年04月18日 | 地 学
高梁市のホームページを見ると、
「天神山(標高:777.3m)は高梁市で一番高い山で、チャートと呼ばれる古生代の地
 層からなり、長年の侵食により多くの奇峰を連ねている」
と紹介してあった。

そういえば1年前の山野草講座で、地学の部分が宿題になっていたのを思い出したので、
お勉強に行って来た。

先ずは、花達にご挨拶。
<>
カタクリカタクリ→横顔
<><>
ゲンカイツツジ→アップタムシバ→アップ

次は、高梁市ホームページの検証。
天満神社から少し南東側に“鈴振崖”があり、その北には“明星崖”があるが、奇峰は
少しオーバーだが景色が良いのは確かだった。

〔上段:鈴振崖から北に見える明星崖、下段:明星崖側から南に見える鈴振崖〕

最後は、宿題の“チャートと呼ばれる古生代の地層”だが、鈴振崖から明星崖に向かう
途中の登山道にある露頭がどうやらそれらしい?
これがチャートだとしたら、今から何億年も前に太平洋の海底に放散虫などの遺体が堆
積して出来た岩石が海洋プレートに運ばれて来て大陸プレートに削られ、やがてこんな
山の頂上に達するほど盛り上がった事になり、改めて地球のダイナミズムを感じた!

しかし、考えてみると、日本列島は海洋プレートに運ばれて来たサンゴ・放散虫の遺体
や火山島の破片、或いは大陸プレートから流れ出た砂や泥などの“海底に堆積した屑
の様な物から出来たと言えなくも無い。
「日本列島は火山がダイナミックに爆発して噴出したマグマから出来た」と漠然と思って
いただけに、何だか少しショボイ感じもした!
露 頭チャート?

〔日本列島が出来るまで〕

 ①古生代(5.4~2.45億年前)に、大陸プレートから砂や泥が流れ込んで海底に堆積。
  ※堆積物は、泥岩砂岩となった。
 ②一方では、太平洋の海嶺(海底山脈)で、下から供給された玄武岩マグマが新しい
  海洋プレート(岩盤)を生成し、ゆっくりユーラシア大陸に向かって移動。
 ③移動する途中では、海洋プレートを突き破って玄武岩マグマが噴出して海底火山や
  火山島などが出現。
 ④火山島の周囲にはサンゴ礁が形成され、やがてその周辺には、サンゴ等の遺骸や島
  が侵食された破片などが堆積。
  ※これらの堆積物の内、やがて、サンゴ等の遺骸は石灰岩(主成分:炭酸カルシウム)
   となり、島の破片(玄武岩)は変質して緑色岩となった。
 ⑤その他にも放散虫(プランクトン)や海綿動物等が生まれ、その遺体も海底に堆積。
  ※堆積物はチャート(主成分は二酸化珪素)と呼ばれる岩石となったが、そのほかに
   含まれる鉱物により様々な色をしている(例:酸化鉄鉱物の場合→赤色)。
 ⑥やがて、海洋プレートが運んで来た島や堆積物は大陸のプレートに削り取られ、大陸
  プレートから流れ込んだ堆積物と一緒に、海底で大陸プレートにくっついた“付加体”
  を形成。  
 ⑦付加体が増えるのに伴いジュラ紀(2.05~1.35億年前)~白亜紀(1.35~0.65億年前)
  に、遂に日本列島の原型が誕生した。
 ⑧その後、中新世(23.5~5.3百万前)には大陸から引き裂かれ、約1.2~1.3万年前に
  ほぼ現在の姿となった。


木の年輪にも現れる太陽活動の痕跡

2010年03月21日 | 地 学
昨日の朝日新聞に「木の年輪にも太陽活動の痕跡が残っている」という記事が載っていた。

内容は、
『太陽活動が低下して磁場が弱まると、太陽系外から地球に降り注ぐ宇宙線の量が増え、
 窒素にぶつかって同位体の炭素14を生む。 そこで、木の年輪に含まれる炭素14の量
 を調べればその年の太陽活動の強弱が分かる』
『アメリカの科学者が年輪を研究した結果では、太陽活動の周期は、11年の短い周期以
 外にも、90~100年や、200~300年、2400年の長い周期も認められた』
『東大宇宙線研究所・宮原ひろ子さんが、最近1000年に5回あった太陽活動低下に注目し
 て屋久杉の年輪を研究した結果では、太陽活動が低下した時期には周期が13~14年に
 延び、逆に活発な時には9~10年に短くなっている事が確認され、周期が延びると太陽
 が冬眠に向かう傾向が確認出来た』
というものだ。

なるほど、科学者は面白い研究をするものだ!
我々は年輪の幅を見て、精々「幅が狭い時期には寒くて生長が悪かったのだろう」という事
ぐらいしか分からないのに、放射性炭素で太陽活動の強弱まで分かるとは恐れ入りました!

太陽が間もなく “冬眠” する ?

2010年03月20日 | 地 学
今日の朝日新聞に「太陽まもなく冬眠」という気がかりな記事が載っていた。

何でも、この先、太陽活動が極小期に入り、何年間かは地球が寒冷化するのだそうだ。
嘗て寒冷化した、西暦1,700年前後の“マウンダー極小期”に於いては、イギリスのテム
ズ川が凍るなど、ほぼ70年にわたって寒冷化現象が起きたと言い、この先も規模は不
明だが寒冷化現象が起きる可能性が大きいらしい。

今までは、人間が排出する温暖化ガスのせいで地球が温暖化するという事で、その削
減ばかりが話題になって来たが、一方ではこの先、太陽活動の低下で地球が寒冷化す
ると言う。
どちらの話も良く分からないが、どちらも行き過ぎてしまうと困るので、太陽活動はとも
かく、少なくとも温暖化ガス削減については、今後我々も協力して行かなくてはならない
ようだ。
しかし、各家庭に直接に負担させられる分に加え、産業界から間接的に負担させられる
分も加えると相当大きな負担になりそうで、今から気が重い!
それにつけても、宇宙や地球規模の話になると未だ未だ分からない事が多い。 もっと
学者の皆さんに頑張って貰うしか無さそうだ!

以下、朝日新聞の記事から引用
【太陽まもなく“冬眠”】

『太陽活動は、凡そ11年毎の周期で活動が弱まるほかに、ほぼ100年毎に活動が弱まる
 大きな波もある』
『この数年、100~200ぶりの弱さを記録した太陽活動は、昨年末から今年にかけて黒点
 やフレアが観測されるなど、一先ず回復をみせているが、この活動再開により直近の
“太陽活動の周期は約12年7ヶ月”という事になり、普段より約1年半長い事が確定した』
『周期が延びるのは、太陽活動が極小期に入る前の特徴とされており、過去1,000年に起
 きた主な太陽活動の極小期でも、概ね地球は寒冷化したとされている』
『一先ず回復したとは言え、この周期の太陽活動は極めて弱いものになる筈で、その規模
 がどの程度になるか、再びミニ氷河期が来るのかどうかは、はっきりしていない』

(過去1,000年間の主な極小期)
極小期の名称年  代
オールト   極小期1010~1050年
ウォルフ   極小期1282~1342年
シュペーラー極小期1416~1534年
マウンダー 極小期1645~1715年
ダルトン   極小期1800~1820年


【90年比で温暖化ガスを25%削減する為の、政府の部門別削減目標】
部 門1990年2005年90年比05年比
産 業 482 45621~22%16~18%
発電所  68  7941%49%
オフィス 164 23718~26%43~49%
家 庭 127 17429~35%48~53%
運 輸 217 25726~29%38~40%

 ※1990年及び2005年に於ける二酸化炭素排出量の単位は、100万㌧
 ※削減率は、2020年に於けると各比較年度に対する割合


黄砂の功罪

2010年01月22日 | 地 学
1月3日の日経に、「嫌われものの黄砂に意外なプラス面も…」と題する面白い(?)
記事が載っていた。
何でも、
「中国のタクラマカン砂漠で発生した黄砂(主成分:炭酸カルシュウム)が偏西風に
 乗って東に運ばれる途中で酸性雨に含まれる硫酸と中和して硫酸カルシュウム
 (石膏)に変わっている」
「その中和の度合いを見ると、タクラマカンに近いアクス(中国)では10%であるの
 に対し、約3500㎞東方の青島(中国)では60%、約5300㎞東方のつくば市では
 100%であり、大気環境に良い影響もある事が確認された」
のだそうだ。

何だか酸性雨が中和されて良い事に感じるが、トンデモナイ!
そもそも硫酸については、中国で硫黄含有量の多い石炭を火力発電に用いている
為に亜硫酸ガスが多量に発生し、それが空中で硫酸に変化しているのだそうで、
こんな物が空中で中和されるからと喜んでは居られない。

中国を発生源とする、亜硫酸ガスや地球温暖化の原因となる炭酸ガスなどを経済発
展を優先させて何時までも垂れ流しをする事は許されない! 
事は自国民のみならず、外国にまでも悪影響を及ぼす。 「臭い物は元から断て」だ!

(枯死した松林)



金鉱石発見!

2009年01月26日 | 地 学
ついに金鉱石を発見した!
表面の黒縞模様に見える部分に金が含まれているそうだ。

場所は新潟駅構内。   
しかし、重さが2トンもある上に、上越新幹線開業を記念してJRへ寄贈されたも
のなので持ち帰る事は出来ない。 残念!

でも、金鉱石がどんな姿をしているか分かったので、これから山歩きする時は精々
探してみるとしよう! 
それでも見つからない時には、ブナ・クロモジ・ヤブムラサキ・ヘビノネゴザの葉には
高濃度の金が蓄積される事があるといわれているらしいので、金含有量の多い葉を
見つければ、その地下の金鉱脈を見つけることが出来るかも?

(新潟駅構内の金鉱石→説明)
>

佐渡金山
佐渡金山は、1601年に鶴子銀山の山師3人に発見されて以来、
平成元年までの388年にわたり採掘され、掘り出された鉱石1500万tから金78tと
銀2300tを産出した。 坑道の総延長は400kmにも及ぶという。

金鉱脈は、マグマによって温められた地下水に金・銀などが溶け出し、地下の割れ
目を伝わって地表近くに上昇した後に冷え固まって出来たもので、温泉水を伴う。
通常、金は石英脈の中で“銀黒帯”と呼ばれる黒色の縞の中に含まれているが、
よほどの高品位(500g/1t以上含有)で無ければ金色には見えない。

因みに、
日本で現在稼動している菱刈鉱山(住友金属鉱山、鹿児島県)の金含有量は40g/1t
で、世界の主要鉱山の平均値5g/1tを遥かに凌ぎ、1985年に操業を開始して以来
既に約170t を産出し、現在でも7.5t/1年を産出しているそうだ。


モグラの博物館(2)

2008年08月26日 | 地 学

さて、お目当てのクジラの化石だが、
博物館が所蔵する物の一部がこのほど新種の化石と認められたのに伴い、それを
“特別展”として展示してあった。(以下全て比和自然科学博物館の資料から引用)

いずれも、嘗て中国山地の一部が古瀬戸内海であった頃(約1600万年前)の、
ケトテリウム科のクジラ(絶滅種)が化石となったもので、
・化石研究に功績のあった広瀬繁登氏の功績を讃えて“ヒロセヒバクジラ”、
・地域や発見者に因んで“ショウバラクジラ”、“ヤマオカクジラ”
と名づけられており、“新庄町産”の化石が新種と認められれば、これにも改めて
名前がつけられるらしい。

クジラ等の多くの化石が出ているのも驚いたが、化石が主に西条川(標高約240m)
などから出ているばかりか、庄原市の北にある標高1239mの吾妻山の山頂にまで貝
などの化石が出るといい、嘗てその辺りが瀬戸内海の底だったという事にも驚かさ
れた!

又、自然科学博物館も化石を発掘し、丁寧に保存している。
正に「良い仕事をしていますねェー」だ!

ヒロセヒバクジラの頭蓋骨後部
>
ショウバラクジラの頭蓋骨(→復元図)
ヤマオカクジラの顎
>
新庄町産クジラの全身(→産出状態)

中国山地の生い立ち
年代(万年前)地 球 環 境 の 変 化
20,000~長く海底にあった日本列島は隆起を始めて広い地域が陸地化した。
13,500~6,500中国地方一帯に激しい火山活動が起き、中国山地の元になる岩
石が生まれ中国山地の土台が出来上がった。
約1,600アジア大陸と地続きだった日本列島は陥没して低地になり、中国
山地の一部は古瀬戸内海の海底にあった。
530~165中国山地の各地で火山活動があり玄武岩が噴出したが、
吾妻山はこの頃(約180万年前)噴出した玄武岩で出来上がった。
165~ 1その後、日本列島は隆起してこの時代にほぼ現在の形になった。
その頃、中国山地の各地で再び火山活動があり玄武岩が噴出した。

約1600万年前の中国山地周辺の地形図

※備北層群:備北地方が古瀬戸内海の海底だった頃に、海底に堆積して出来た地層。