南極のエメラルド氷山！
南極のエメラルド氷山！
南極に緑色をした氷山があることを知っていますか？
この氷山は１００年以上前から存在が知られていたのですが、何故緑色になるのかは解明されていませんでした。通常、気泡が含まれている氷河の氷は、光の吸収が少なく氷は白っぽく見えます。しかし、高圧下で氷が出来たところでは、気泡が含まれていないので、波長の長い赤い光は氷に吸収され、波長の短い青い光だけが氷の中を進み、私たちの目には、信じられないほど澄んだ鮮やかな青に映ります。エメラルド氷山も眺めていると、驚くほど透き通って見えるので、気泡が含まれていないことがわかります。
永く謎だった緑色の理由を解くヒントがここにありました。当初は海洋生物の死骸などが分解されて、黄色みがかった微小な物質が青く見える氷に混ざり緑の色合になると思われましたが、当時、氷の中の溶存有機炭素量が少なく、この理由は受け入れられませんでした。
未だ推測の域を脱していないのですが、ごく最近指摘されていることによると、土壌や岩石の一般的な成分である 酸化鉄が原因として注目されています。氷床が岩盤の上を流れた際に削り取られた酸化鉄が、やがて岩紛となり棚氷の底の海氷に閉じ込められ、棚氷から分離した氷山に黄色みがかった赤色として残ったと考えられているのです。
氷は赤い光を通しませんし、酸化鉄は青い光を通さないので、侵入した太陽光が屈折されて氷山から出てきたときは、緑の光だけになっているシナリオです。絵具で青色と黄色を混ぜると緑色になりますが、氷山の中でそれが行われていると思うと不思議な気分になります！
宇宙と太陽系の最後のシナリオ！
宇宙と太陽系の最後のシナリオ！
ビッグバンから１３８億年経った宇宙は今でも膨張し続けているそうです。まだまだ先の話で現実感がないですが、宇宙物理学者たちは宇宙の最後についていろいろ議論を交わしています。代表的なものを見てみましょう。
① ビッグ・フィリーズ：
宇宙がどんどん冷えて、最後はマイナス２７３度の絶対零度に近づくシナリオです。温度は物質の熱振動をもとにして規定されているので、下限が存在します。絶対零度に近づくということは、熱振動（原子の振動）が小さくなり、エネルギーが限りなく最低に近づいた状態を意味します。宇宙という大空間だけがあるようなイメージでしょうか！
② ビッグ・リップ：
リップは強く引き裂かれることを意味します。宇宙を膨張させているのは、宇宙全体の約７１%を占めている暗黒エネルギーだと言われていますが、このまま加速しながら膨張が進行すると、数千億年後には宇宙全体の膨張速度が光速を超えてしまいます。その時宇宙は原子レベルまで引き裂かれ、宇宙は破壊され死に至るシナリオです。
③ ビッグ・クランチ：
クランチは潰れることを意味します。現在、暗黒エネルギーにより宇宙は膨張していますが、仮に、暗黒エネルギーが物質に転化したとしたら、宇宙全体の約２４%を占める暗黒マターが、重力を通じて宇宙を収縮させ、最終的には宇宙はまた一つの点の様な領域に収縮されるというシナリオです。
④ サイクリック宇宙：
ビッグ・クランチの後に宇宙はまた、ビッグバンのような出来事が起きて、膨張に転じる可能性があります。つまり、膨張 → 収縮 → 膨張 → 収縮を繰り返すこととで、宇宙が続いていくシナリオです。
太陽系に目を向けてみると、太陽は生まれて約５０億年が経ちました。太陽は大きな核融合炉で水素原子核（陽子）をヘリウム原子核に熱核融合してエネルギーを出しています。しかし、水素原子核が枯渇すると核融合は止まります。時期的にはあと５０億年後と推定されています。その頃には、太陽が赤色巨星に進化していくので、外層部が膨張して水星から順に飲み込まれていくそうです。
一方、太陽系のある天の川銀河は７０億年後には最寄りのアンドロメダ銀河と一体化するそうです。４０億年後ぐらいから２つの銀河の衝突が始まるらしく、太陽が赤色巨星になる前に、大きな変化が起きているかもしれません。
メニエール病に効く有酸素運動！
メニエール病に効く有酸素運動！
テレビの健康番組で結構取り上げられ、知名度が高くなっているメニエール病について少し掲載します。
① メニエール病の本態：
メニエール病とは内耳の内リンパ水腫です。少し難しい内容ですが、内耳はカリウムに富んだ内リンパ液で充填された膜迷路と呼ばれる器官と、骨迷路と膜迷路の間を充填するナトリウムに富んだ外リンパ液に分かれています。メニエール病の本態である内リンパ水腫の内圧が上昇すると、内リンパと外リンパを隔てている膜が膨張し最後は破裂します。そうすると、カリウムに富んだ内リンパとナトリウムに富んだ外リンパが混合して、平衡や聴覚をつかさどっている感覚細胞が化学的刺激を受けることや、物理的な刺激を受けることなどにより、激しいめまいや聞こえの症状として感じられます。内リンパと外リンパを隔てている膜は短時間で閉鎖するのですが、再度内リンパ液が貯まるとまた膨張及び破裂を繰り返し、めまいや聞こえの症状も繰り返します。感覚細胞が刺激を受けることが重なると、感覚細胞の機能がだんだん劣化し、様々な症状が常態化するようになります。
② メニエール病の症状：
メニエール病の症状は、回転性のめまいと吐き気や嘔吐、さらに耳鳴りや難聴などの蝸牛障害症状の発作が不規則に反復します。
③ メニエール病の発生率：
正確な統計はありませんが、人口１０万人に対して２０～３０人程度でそれほど多くはありません。しかし、めまいと共に難聴を自覚すると耳鼻咽喉科に行き、メニエール病と誤審されるケースも多いそうです。めまいで最も多い病気は良性発作性頭位めまい症ですが、その診断基準に『耳の症状をともなわない』という一文があるので、難聴があるとすぐメニエール病と結びつけるケースが多いようです。メニエール病専門の医師によると、軽い難聴の場合はメニエール病ではないそうです。
④ メニエール病の発生原因：
大半のメニエール病は仕事熱心な人にありがちなストレス病です。仕事での心労やイライラが溜まると不眠になりやすくなります。睡眠不足になると、翌日の体調が優れず、昼間の脳の活動が落ちてしまい、仕事がうまくいかないなど、余計にストレスを溜めてしまい、メニエール病の発生につながるのです。
⑤ メニエール病の対策：
メニエール病に明確な確証がある薬はありません。一番有効なのはストレスを溜めないように生活習慣を見直すことです。特に睡眠は大切で、不眠対策として、夕食は９時までに摂ることを徹底すべきです。睡眠の最大の目的は脳を癒すことですが、夜遅く食事を摂ると、眠っている最中に消化器に血流が行き、脳の血流が減り熟睡できません。さらに、熟睡するために最も効果的なのは有酸素運動によって体を疲れさせることです。また、有酸素運動をすることで、全身の血液循環が改善され、内耳の血流が増加して代謝が活発になり、それによって内リンパ水腫が軽快し、内耳の状態が正常に戻る効果もあります。少し息が上がる程度の運動を、毎日最低１時間行うと、１～２ヶ月でめまいはほとんど消えるとも言われています。
宇宙の秘密を解き明かしてくれる宇宙望遠鏡群！
宇宙の秘密を解き明かしてくれる宇宙望遠鏡群！
アインシュタインの相対性理論やその他人類の科学知識を全て注ぎ込んでも、いまだ未知の世界である宇宙について、たくさんの情報を提供してくれる宇宙望遠鏡に注目が集まっています。地上に設置されている望遠鏡は大気や天候の影響を受けるので、ＮＡＳＡ（アメリカ航空宇宙局）が立てた「グレートオブザバトリー」計画に基づいて、１９９０～２００３年にかけて４基の宇宙望遠鏡が打ち上げられました。
① １９９０年に打ち上げられたハッブル宇宙望遠鏡：現在も活動中
② １９９１年に打ち上げられたコンプトンガンマ線観測衛星：２０００年に終了
③ １９９９年に打ち上げられたチャンドラＸ線観測衛星：Ｇ冤罪も活動中
④ ２００３年に打ち上げられたスピッツァー宇宙望遠鏡：２００９年に大幅機能ダウン
上記の中で最も貴重な画像情報を提供してくれているのがハッブル宇宙望遠鏡です。可視光から近紫外線の波長を観測する目的で地球から６００㎞上空の軌道に打ち上げられました。その後改造や修理が進み、現在は近赤外線行の観測も可能な最高の宇宙望遠鏡です。（画像はハッブル宇宙望遠鏡）
これまで数々の画像情報を提供してくれて、天文学者達の宇宙起源や構造に関する議論を促進させてくれましたし、ダークマターやダークエネルギー、そしてブラックホールについても、かなり解明できてきました。そう意味で、この宇宙望遠鏡のおかげで宇宙物理学は飛躍的な発展を遂げています。
例えばこれです：
この画像は、おおいぬ座の方向約１億1000万光年先の「ＩＣ ２１６３（右）」と「ＮＧＣ ２２０７（左）」を捉えたものです。この２つの銀河は数千万年前に衝突が始まったとされ、銀河の衝突合体において初期状態に該当するそうです。現在の２つの「目と瞼」の様な形状では、それぞれの銀河核や渦巻腕がはっきりと区別することが可能です。しかし、これは数千万年かけて徐々に異なる形へと変化していくそうですが、それを見る人類はいるかどうかわかりません。
もう一つはこれです：
スペイン語の「エルゴルド」というい愛称がついたこの巨大銀河団「ＡＣＴ－ＣＬ Ｊ０１０２―４９１５」は、太陽の3000兆倍の質量があり、これまで観測されている銀河団の中で、最も大きく、熱く、そして、Ｘ線観測でも最も明るい銀河団とされています。「エルゴルド」は２つの銀河団が高速に衝突したことで形成されたことや、重力を通してのみ物質と影響を及ぼし合う見えない物質のダークマターが周囲に分布されていることも確認されています。一見、シンプルな星々の画像に見えますが、1つ1つが銀河であることを知ると驚くと同時に、宇宙が果てしないことを再確認できます。
このように大活躍のハッブル宇宙望遠鏡ですが、残念ながら２０２１年に活動を停止することになっています。そして、現在ハッブル宇宙望遠鏡の後継機であり、赤外線観測用宇宙望遠鏡のジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（ＪＷＳＴ）が建造されています。打ち上げ予定は２０２１年３月３０日です。（画像は完成予想図）
ＪＷＳＴの主な任務は、宇宙誕生ビッグバンの約２億年後以降に輝き始めたとされるファーストスターを初観測することだそうです。ファーストスターからの光は赤方偏移により波長が引き延ばされ赤外線に変化すると考えられており、赤外線域で捜索及び観測することによって、ファーストスターを発見することが期待されています。ＪＷＳＴの主鏡はヘリウム主体で反射鏡の口径は約６．５ｍにもなり、面積で比較するとハッブル宇宙望遠鏡の７倍以上になります。宇宙誕生初期の星や星雲をとらえるためには非常にエネルギーの小さい赤外線をとらえる必要があり、反射鏡をー２２０℃にまで冷却しておかなければなりません。従い、地球からみて太陽とは反対側１５０万ｋｍのラグランジュ点（太陽と地球からの赤外線を同時に遮光できる点）の空間に漂わせるように飛行します。ハッブル宇宙望遠鏡の６００ｋｍと異なり１５０万ｋｍっも離れている為、修理が必要となっても難しいことが欠点かもしれません。また、鏡面は赤外線をよく反射させるため金メッキが施されるので、黄色より波長の短い可視光域は金に吸収され観測できないそうです。
打ちあげられたのちはどんな画像情報が送られてくるのか、天文物理学者たちは期待に胸を膨らませているに違いありません。
ハッブル宇宙望遠鏡が撮った画像は沢山公開されていますが次のＵＲＬで一部を見ることが出来ます。
はやぶさ２・着陸成功！
はやぶさ２・着陸成功！
ＪＡＸＡが発表したところによると、２２日７時４８分前にピンポイントタッチダウンに成功し、その後、予定通り上昇に転じました。リュウグウ表面の物質を採取するための弾丸発射の指令が計画通りに出されたことも確認されました。凄いのは、一連のプロセスをはやぶさ２が自分で行ったことです。ＪＡＸＡの技術力の高さには驚くばかりです。
肝心の物質採取が出来たのかどうかはまだ確認されていませんが、採取する物質の目標量は僅か０．１グラムと多くはないのですが、コンテナのの密閉性を前回のはやぶさ２がよりも各段に高めたため、リュウグウの有機物が揮発した物質も採取できる可能性があるそうです。
僅か０．１グラムですが、リュウグウが炭素を多く含むC型小惑星に分類されるため、「太陽系と生命の起源を明らかにできる」可能性があります。何故なら、リュウグウは４６億年前の太陽系ができた当時の姿を残している可能性があるからです。
はやぶさが小惑星イトカワから持ち帰ったものは、目に見えないほど小さな微粒子（直径１０～１００ナノメートル）でしたが、世界中の研究者たちが最新の機器を駆使して分析した結果、次の様なことが解ったのです。
① 地球へ落ちてくる隕石が小惑星から飛んできたこと
② イトカワは小天体との衝突を繰り返していたこと
③ 母天体はイトカワの４０倍もの大きさだったこと
④ 小惑星の表面が日焼けしていること
⑤ イトカワが風化によって消滅するかもしれないこと
⑥ イトカワの微粒子の表面に40億年以上の歴史をさかのぼることができる模様があること
今回は０．１グラムですから、もっと広く、深く解明出来ることがあるのではないでしょうか？
画期的がん治療・光免疫療法の臨床試験開始！
画期的がん治療・光免疫療法の臨床試験開始！
２０１８年１１月２日のブログで取り上げた「近赤外光線免疫治療法」（光免疫療法）ですが、食道がんを対象とした臨床試験が国立がん研究センター東病院で開始されます。
この治療法は、従来のがん治療法である「外科手術」、「放射線療法」、「化学療法（抗がん剤）」とオプジーボで代表される「免疫療法」と異なり、免疫細胞を傷つけることなく、がん細胞だけを死滅させるものです。
また経費面でも優れていて、一回当たり数万円で済むそうです。これから行われる臨床試験が成功すると保険適用への道も開けますので、近い将来がん治療の中心的な療法になると思われます。
光免疫療法の詳しい内容については、本サイトのブログの中から雑記（科学・自然）を選び、２０１８年１１月２日のブログ記事を参照してください。
２０２８年に人類は再び月へ！
２０２８年に人類は再び月へ！
今月１４日にＮＡＳＡのブライデンスタイン長官が人類を再び月面へ送る計画を発表しました。２０１７年にトランプ大統領が署名した「宇宙政策指令-1」に基づいて、既にアメリカの民間企業と提携し宇宙飛行士を月面に送り込む為の再利用システムの開発計画を発表していますが、今回発表された計画では、２０２４年に宇宙船のテストを実施し２０２８年には人類を再び月面に送り届けます。さらに、月の地下に氷の状態で眠っている豊富な水資源を活用した飲料水の生成やエネルギー資源の調達、そして月面滞在実現することまで目的としています。２０１７年に制定された「宇宙政策指令-1」は月面着陸だけでなく、地球と宇宙のゲートウェイとなる「月周回軌道ステーション」の建設も含まれてていて、完成すれば月への往復だけでなく火星や深宇宙探査への拠点にもなります。これには日本・ヨーロッパ・ロシア・カナダも参加することになっていて、中国を除く大国がそろって参加する大規模な宇宙開発計画なのです。ＳＦの世界が益々身近に感じられるような時代になります！
アルツハイマー病に関する２つの論文！
アルツハイマー病に関する２つの論文！
ＮＰＯ法人オール・アバウト・サイエンスジャパン代表理事である西川氏が、アルツハイマー病に関し、最近発表された２つの論文の解説をされていますので概略を記載します。
① アルツハイマー病（ＡＤ）と歯周病菌の関係：
米国の創薬ベンチャー・Ｃｏｒｔｅｘｙｍｅが「アルツハイマー病の脳内に存在するＰ．ｇｉｎｇｉｖａｌｉｓ：病気の原因を示す証拠と小分子を用いた治療」という論文を発表し、もし、そこに示された結果が確認されて仮説が正しいとすると、この分野がひっくり返るくらいの大発見と西川氏は指摘しています。このベンチャー企業は歯周病菌Ｐ．ｇｉｎｇｉｖａｌｉｓが分泌するタンパク分解酵素Ｇｉｎｇｉｐａｉｎに着目しました。ＡＤの脳組織と正常の脳組織でＧｉｎｇｉｐａｉｎの存在を比較するとＡＤ患者さんは圧倒的に高値を示し、さらに、海馬（長期記憶や空間学習能力に関わる脳の器官）にもＧｉｎｇｉｐａｉｎが存在することを指摘しています。ＡＤの一つの引き金は神経細胞内にリン酸化Ｔａｕが沈殿することだそうですが、蛋白質分解酵素のＧｉｎｇｉｐａｉｎがＴａｕたんぱく質を切断し、リン酸化したＴａｕが沈殿して細胞が死ぬためにＡＤが発症すると論じているのです。並行して、同社はＧｉｎｇｉｐａｉｎ阻害剤（Ｃｏｒ２８６，Ｃｏｒ２７１）も開発していますが、現在、アメリカで治験に使われている阻害剤Ｃｏｒ３８８の第１相の治験は終わっており、今後始まる第２／３相の治験でどのような結果が出るのか注目したいと西川氏はコメントしています。
② 運動によりアルツハイマー病の症状が改善するメカニズム：
ブラジル・リオデジャネイロ大学、米国コロンビア大学、そしてカナダ西オンタリオ大学の共同チームが（運動と連動するＦＮＤＣ５／ｉｒｉｓｉｎがアルツハイマー病のシナプスの可塑性と記憶を回復させる）という論文を発表しました。運動すると筋肉の膜上に発現しているＦＮＤＣ分子が切断され、ｉｒｉｓｉｎと名付けられた分子が細胞から離れて血中に分泌されることがこれまでの研究で知られていましたが、今回の共同チームは、運動が効果があるなら、ｉｒｉｓｉｎがその原因ではないかと着想しました。まず、ＦＮＤＣが筋肉だけではなくＡＤの主要な病巣である海馬でも強くＦＮＤＣが発現してｉｒｉｓｉｎを分泌していることを確認しました。次に進行したＡＤ、初期のＡＤ、そして正常の海馬でのｉｒｉｓｉｎ量を調べ、進行性ＡＤで脳内のｉｒｉｓｉｎが著明に低下していること、また患者さんの脳脊髄液中のｉｒｉｓｉｎも著明に低下していることを発見したのです。詳しくは記載しませんが、その後、マウスモデルを用いて実験を重ね、運動とＡＤとの相関関係が分子的に説明されています。今後、人間でも運動で確かにｉｒｉｓｉｎが高まることが証明でき、更には、しっかりした運動メニューができれば、ｉｒｉｓｉｎはアルツハイマー病の薬剤として期待できるし、記憶力低下をエクササイズで防ぐことすら出来ることになるかもしれません。現在使われているアリセプト（アルツハイマー型認知症およびレビー小体型認知症の症状進行を抑制する薬で、認知症治療薬の中でも古くから使用されています。）と同じような対症療法になるのだろうと西川氏は期待を込めてコメントしています。
はやぶさ２がリュウグウにタッチダウン着陸！
はやぶさ２がリュウグウにタッチダウン着陸！
今月の６日にＪＡＸＡ（宇宙航空研究開発機構）が、今月２２日にはやぶさ２をリュウグウにタッチダウン着陸させることを発表し、記者団に詳細な資料を提供しながら、着陸の一連の流れを説明しました。それによると、現在はやぶさ２はリュウグウの上空２０㎞にいて、着陸点についてのデータを取りながら準備を進めています。２１日の朝８時ごろ降下を開始し、何度か停止して着陸点の確認をしながら慎重に取り進め、２２日の８時ごろに目標点へのタッチダウン着陸を試みます。今回の着陸は長く留まるものではなく、機体下部の筒状の装置が接地した瞬間に弾丸を撃ち込み、舞い上がった砂や岩の破片を採取し、その後小惑星から離れ、１日をかけて上空２０ｋｍのホームポジションに戻る予定です。このブログでは、詳細は省きますが、先日の発表会では資料と共に、あたかも目前で行っているような詳細な降下プロセスの説明がありました。その説明によると、成功するかどうかは地上からの遠隔操作なしで、探査機が自律的に降下する上空４５ｍからの次の様なプロセスにかかっているようです。
① 探査機は４５ｍで降下をやめホバリング状態に入り、前もって地上に落としてあるターゲットマーカーを見つける作業に入ります。これがピンポイントタッチダウンという方式です。
② ターゲットマーカーの捕捉状態になったら、そのターゲットマーカーを視野の中心に見据えた状態を維持しながら、高度を8.5メートルまで下げます。
③ 8.5メートルに到達したら、地球方向にアンテナを向けるような姿勢で降りてきた探査機の姿勢を、着陸の為に地形に沿った着陸態勢に変更します。
④ その後、必ず視野の真ん中にターゲットマーカーを維持しながら、８．５ｍを水平移動で降下し、目標地点にタッチダウン着陸をするのです。
探査機からの通信で状況は常に監視してはいるのでしょうが、よくもこんな事が出来るものだと感心してしまいます！
地球の北極に「極点」が３つあることをご存知ですか？
地球の北極に「極点」が３つあることをご存知ですか？
１つ目は地球の自転軸の北端にある、いわゆる北極点です。
２つ目は地球を包み込む磁気圏から考えられる「地磁気北極点」です。地球の中に棒磁石が入っていると想定したときに、磁石の北端と地表が交わる点で、この棒磁石の角度は地軸と少しだけずれています。そのためこの北極点はグリーンランドの北西沖に位置し、過去１００年間でわずかしか移動していません。
３つ目はとても敏感な「北磁極」です。これは方位磁石の北をずっと追いかけていくとたどりつく場所です。地球を取り巻く磁力線が真下を向いている場所とも言え、そこでは方位磁石が逆立ちをします。地磁気北極と異なり、北磁極の位置は地下約３０００キロより深い外核にある液体の鉄の影響を受けやすく、この液体の流れが磁場を動かし、地上の北磁極が激しく移動する原因となっています。
注目されるのは、現在この「北磁極」に異変が起こっていることです。１８３１年にカナダのヌナブト準州で初めて確認されたこの北磁極は主に北極点の方向に移動し、その距離は過去数十年間で数百キロでした。世界の関係組織がすべて同じ地図で運営できるようにすることを目的として、この様な変化に対応するべく、米海洋大気庁（ＮＯＡＡ）と英地質調査所（ＢＧＳ）が世界磁気モデルを作成しました。現在、世界磁気モデルは航海や軍用ナビゲーションをはじめ、グーグルやアップルなども採用している需要なモデルです。これまでの北磁極の動きから、５年ごとにモデルは更新されていて、直近では２０１５年に更新され、次は２０２０年の予定でした。ところが、昨年１年間で北磁極がシベリア方面に５５ｋｍも移動していたことがわかり、今年の２月４日に急遽変更されました。今後、毎年変更しなければならないかもしれませんが、問題は、移動が加速した理由がわかっていないことに加え、北磁極が今後どうなるかを予測するのが難しいことです。過去２０～３０万年ごとに発生していた、北磁極と南磁極の入れ替わりが起こることを心配する向きもありますが、北磁極が最近おかしな動きを見せているからといって、もうすぐ地磁気が逆転するわけではなさそうです。地磁気が逆転している兆候はありませんし、過去の地質学的記録からすると、発生するとしても、少なくとも数千年はかかると専門家たちはコメントしています。画像は北極です。