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スポンジみたいな吸収力の「液体」・ゾンビ星の赤い輪・水素を金属にする方法(今週の画像ピックアップ7)

Munenori Taniguchi, @mu_taniguchi
2015年11月16日, 午前11:30 in Daniele Fanelli
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1週間のニュースのうち、拾いきれなかった写真ネタを集めてお伝えします。今週はスポンジのように吸収力を持つ液体、白色矮星のリングの謎、水素を金属化する話などを集めてみました。

世界最大級の強力なX線レーザー施設

 
米スタンフォード大学の SLAC 国立加速器研究所が、プロおよびアマチュアカメラマンを集めて開催した見学ツアー兼写真コンテスト。ウィナーとなった Daniele Fanelli 氏が撮影したのが、世界最大最強クラスのX線自由電子レーザー装置を備える施設 Linac Coherent Light Source(LCLS) の内部を収めたこの写真。Fanelli 氏の写真は、世界の主要な粒子物理学研究施設内部の写真を集めて開催される Global Physics Photowalk にもエントリーすることになっています。

Gallery: SLAC Photowalk | 8 Photos

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[Image credit : Daniele Fanelli / SLAC National Accelerator Laboratory]

オゾンホールが過去最大級に拡大。北米がすっぽり収まる大きさに

 
南極大陸上空のオゾンホールが過去最大級の大きさに拡大しています。ドイツ航空宇宙センター(DLR)の発表では、現在の南極のオゾンホールは北米大陸に匹敵する大きさとなっているとのこと。

NASA は今年5月の調査報告書でオゾンホールは着実に縮小しており、2040年には問題にならないレベルになり、今世紀末には消滅するだろうと予測していました。



DLR によれば、今年8月に大規模な暖かい南向きの気流が発生しており、それが世界中のスプレー缶や、廃棄された冷蔵庫および空調機から放出されたフロンガスを南極に集めたと推測され、南半球の春の訪れとともにオゾン層を活発に破壊しているとのこと。ただし例年、南半球の春を過ぎる頃には南極のオゾンホールは縮小に転じます。つまり今が最も大きい時期といえるかもしれません。
[Image credit : DLR]

白色矮星のリングに垣間見える太陽系の未来

This artist’s impression shows how an asteroid torn apart by the strong gravity of a white dwarf has formed a ring of dust particles and debris orbiting the Earth-sized burnt out stellar core  SDSS J1228+1040. Gas produced by collisions within the disc is detected in observations obtained over twelve years with ESO’s Very Large Telescope, and reveal a narrow glowing arc.
 
英ウォリック大学の研究チームが、SDSSJ1228+1040 と呼ばれる白色矮星の周りにある円盤状のガスが、その白色矮星が食べ散らかした小惑星の残骸であるとする研究結果を発表しました。

白色矮星とは、太陽の3倍程度までの大きさの恒星が寿命を迎え、赤色巨星になったあとで表層部を失い、高い重力を持つ中心核だけを残したもの。中心核はそれまでの余熱で白色光を発するものの、すでに恒星としては死んでいるゾンビのような星です。

SDSS J1228+1040 は白色矮星の中でも、ガス状のリングを持っているユニークなもの。中央からリングの内側の縁までの距離はちょうど土星の輪の直径ぐらいあります。研究チームは SDSSJ1228+1040 の過去12年間の観測データを分析し、周囲から引き寄せられ破壊された小惑星の残骸がこのリングを形成していることを確認しました。

太陽は現在、寿命の折り返し地点にいると言われます。これから50億年もすれば、太陽も赤色巨星を経て白色矮星化し、このように周囲の惑星を巻き込みつつ終焉を迎えていくのかもしれません。

Gallery: Wite Dwarf "SDSS J1228+1040" | 3 Photos

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[Image credit : ESO]

スポンジのような液体を開発


北アイルランドにあるクイーンズ大学ベルファスト校の研究者が、"スポンジのような液体"を開発しました。普通は液体がスポンジに吸収されるものですが、この液体はスポンジのように他の分子を吸収します。

研究者の説明によると、この液体の分子構造には孔となる部分があり、その部分に他の分子(ガスなど)を取り込むことができるとのこと。大学は分子構造の内側に取り込むため、一般的な液体に比べると異常なほど大量のガスを取り込むことができたとしています。

この液体の利用方法としては、たとえば CO2 を大量に吸収させて CO2 排出削減といった応用方法が考えられます。ただ、実際に試験をするにはまだ研究の積み重ねが必要とのことで、液体を用いて実験をするにはあと2~3年はかかると研究者は予測しています。
[Image credit : Queen's University Belfast]

水素を金属化する:80年前の仮説へのチャレンジ

 
1930年代、ハンガリーの科学者ユージン・ウィグナーは水素を圧縮すると相転移を起こし、金属と同じ性質を示すという仮説を発表しました。しかし実際に金属化するには水素に非常に高い圧力をかけなければならず、実験が完全に成功した例はこれまでありません。

11月11日、米サンディア国立研究所が水素の同位体ジュウテリウムを用い、これを金属化することに成功したと発表しました。研究者らが核融合実験装置、" Z マシン "(上の写真)を用い、20メガガウスの磁界を発生させ、ジュウテリウムを300万気圧で圧縮したところ、金属と同様の性質を示すようになったとのこと。

研究チームは、金属水素が存在すると言われる土星や木製の構造の解明にもこの結果が役立つとしています。また現在は液体で金属的性質を示しただけではあるものの、将来的にこれを固体化できれば、常温で超伝導を実現できる可能性もあるとしています。
[Image credit : Sandia National Laboratories]




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