大寒波襲来の原因は地球温暖化

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    Global Warming Triggers Extreme Cold Air Outbreak

     

    北極の強い寒気が日本列島に流れ込み、日本海側では記録的な積雪になっています。北極上空の冬の寒気は非常に冷たい低気圧で、極渦とよばれます。極渦が強い場合は、寒気が北極上空に閉じ込められ、その周囲をまわる偏西風も安定しています。一方、極渦が弱くなると、偏西風が蛇行し、寒気が中緯度帯に流れ込んでくるのです。

     

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    上の画像で右は2013111416日の北極上空で、紫色の領域が寒気です。極渦が安定している時期のパターンです。左の画像は201415日の北極上空で、寒気が分裂し、北アメリカや北大西洋、ユーラシア大陸に流れ込んでいます。2014年は日本や北アメリカに非常に強い寒波が襲来しました。現在はこれと同じパターンになっています。

     

    なぜ、このように極渦が乱れる現象が起こるのでしょうか。これを説明するために提唱されているのが、北極振動とよばれるものです。これは北極圏とそれを取り巻く中緯度帯の間の気圧に負の相関が働く現象です。北極振動の指標となるAOインデックスがプラスの場合は極渦は安定し、日本や北アメリカ、ヨーロッパは暖冬になります。AOインデックスがマイナスになると、寒い冬になります。ただし、この北極振動がなぜ起こるのかは、まだはっきりとは分かっていません。

     

    ここ数年は、地球温暖化との関係が指摘されるようになってきました。特に関係していると考えられるのが、北極海の夏の海氷です。北極海における夏の海氷面積の減少は21世紀になって顕著になり、2012年には観測史上最小を記録しました。夏の間に大量の氷が融けて、海水が太陽熱を吸収すると、冬にその熱が放出され、北極上空の大気温度が上昇します。その結果、極渦が弱くなると考えられています。地球温暖化が冬の厳しい寒さをもたらしていることになります。

     


    サリュート 7:画家としてのウラジーミル・ジャニベコフ宇宙飛行士

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      Salyut 7Cosmonaut Vladimir Dzhanibekov as an Artist

       

      映画『サリュート 7』の主人公のモデルとなっているソ連時代の宇宙飛行士ウラジーミル・ジャニベコフさんは画家としても知られています。宇宙飛行の際に受けた印象が、彼の作品のモチーフになっています。下の作品の左は発射台に向かう宇宙飛行士を、右はソユーズロケットが発射台を離れて上昇していく際の印象を描いています。

       

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      下の作品は、宇宙空間に到達した宇宙飛行士です。

       

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      彼はどのようなことを考えているのでしょうか。ジャニベコフさん自身は宇宙を飛びながら、宇宙開発の成果がまだ人類共通の財産とならないことが気になっていたと述べています。「たとえば、アフリカの人々はまだその恩恵を受けてはいないのです。アフリカの上を15分も飛べば、サバンナに35から40の焼き畑の煙を見ることができます。その煙はときとして大西洋を越え、アメリカの海岸にさえ達しているのです」。


      ブルームーンとは?

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        What is a Blue Moon?

         

        131日に見られる皆既月食は「ブルームーン」に起こる月食です。ブルームーンとは、「ひと月に2回満月があるときの、2回目の満月」とされています。

         

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        満月から次の満月までは29.5日かかります。したがって、2月以外の月では、満月が2回ある可能性があります。2018年は、131日と331日がブルームーンとなります。ブルームーンが起こる年は23年ごとにめぐってきます。

         

        ブルームーンといっても、月の色が青く変化することはありません。しかし、一時的に月が青く見えたという記録は残っています。例えば1883年、インドネシアのクラカトア火山が大噴火を起こし、大量の火山灰が大気中に巻き上げられました。火山灰の直径は約1μmで、赤い光を散乱させるため、人々は青色ないし緑色の月を目撃しました。また太陽はラベンダー色に見え、夕焼けは異常に赤かったといわれています。火山灰は成層圏に達し、長いことそこにとどまったため、このような現象は1年以上続きました。

         

        その後、1980年のアメリカのセントへレンズ、1983年のメキシコのエルチチョン、1991年のピナトゥボの火山噴火でも、青い色の月が見えたと報告されています。また、大規模な森林火災で発生した煙によっても、月が青く見えることがあるようです。

         

        もちろん、月が青く見えることなど、まれにしか起こりません。ここから、「滅多に起こらない」という意味の ”Once in the blue moon” という表現が生まれたといわれています。ブルームーンというと、エラ・フィッツジェラルドなどが歌った名曲を思い浮かべる方もいるかもしれません。この曲では、ブルームーンはさびしい孤独な心をあらわす存在となっています。しかし、この曲のブルームーンには、「ブルー=メランコリー」という意味以外に、”Once in the blue moon” という意味もこめられているのです。

         

        ところで、「ひと月に2回満月があるときの、2回目の満月」というブルームーンの定義ですが、これについては興味深いエピソードがあります。1999年のことでした。『スカイ&テレスコープ』誌の3月号と5月号に、「これまでのブルームーンの定義は間違っていた」という記事が掲載されたのです。

         

        これには、とてもびっくりしたものです。誰もが(『スカイ&テレスコープ』誌の編集者も含めて!)、ブルームーンとは「ひと月に2回満月があるときの2回目の満月」と思っていたのですから。しかも、その原因は『スカイ&テレスコープ』誌の昔の記事にあったというのです。

         

        「間違い」は、次のようにして起こりました。『スカイ&テレスコープ』誌の19437月号のコラムで、大学教員のローレンス・ラフラーがブルームーンについて触れました。彼の記事は、当時出版されていた『メイン・ファーマーズ・アルマナック』(現在出版されている『ファーマーズ・アルマナック』とは関係ないようです)という農業暦に書かれていたことをベースにしていました。

         

        『メイン・ファーマーズ・アルマナック』では、冬至をスタートとして3か月ごとを、「冬」「春」「夏」「秋」と決めていました。

         

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        各季節の満月は基本的に3回ですが、1年間に満月が13回ある年には、どこかの季節で満月が4回になります。そして、満月が4回ある季節の3回目の満月をブルームーンと呼んでいたのです。各季節の3回目の満月は、その季節がそろそろ終わることを告げるものですが、満月が4回ある場合の3回目の満月では、季節の移り変わりを告げるには早いため、このようなよび方をしたのです。この決め方では、ブルームーンが起こるのは2月、5月、8月、11月です。

         

        ラフラーは『メイン・ファーマーズ・アルマナック』に書かれているブルームーンという言葉を紹介しましたが、上に書いたような内容は説明しませんでした。その後、『スカイ&テレスコープ』誌の19463月号で、アマチュア天文学者のジェームズ・ヒュー・プルーエットがラフラーの記事について言及しました。

         

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        しかし、彼自身は『メイン・ファーマーズ・アルマナック』を読んでいませんでした。そして、「1年間に満月が13回ある年には、ある月には満月が2回ある。そのときの2回目の満月はブルームーンとよばれる」と書いてしまったのです。その後、『スカイ&テレスコープ』誌の記事やラジオ番組などで、ブルームーンの新しい(間違った)定義は世間に広まっていきました。

         

        ブルームーンとは現代のフォークロア、あるいは都市伝説といえるものです。今では伝統的なブルームーンと新しい定義の現代的なブルームーンが両方存在しています。『スカイ&テレスコープ』誌の1999年の記事が出たとき、天文学者も天文雑誌や科学雑誌の編集者も、新しい定義のブルームーンを間違いとして排除することはしませんでした。ブルームーンという、どこかミステリアスな言葉に誘われて、多くの人が天文現象に興味をもってくれればそれでいいと、皆が考えているからです。


        NASAの特別な日

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          NASADay of Remembrance

           

          今年もまた、NASA ”Day of Remembrance” がやってきました。宇宙に挑んで生命を落とした宇宙飛行士たちに思いをはせる日です。

           

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          この時期はNASAにとって特別な意味をもっています。NASAの宇宙飛行士が死亡した3度の事故がこの時期に集中しているのです。

           

          1967127日、ケネディ宇宙センターの発射台で訓練をしていたアポロ1号で火災が発生し、クルーのバージル・グリソム、エドワード・ホワイト、ロジャー・チャフィー(下の画像、左から)が死亡しました。電気系統のショートが原因でした。宇宙船内では純粋酸素が使用されていたため、炎は瞬く間に広がり、飛行士は脱出することができませんでした。このころ、アメリカは1960年代が終わらないうちに月面に人間を送るアポロ計画を強力に推し進めていたのですが、この事故でアポロ計画は一時大きな危機を迎えることとなりました。

           

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          1986128日には、スペースシャトル・チャレンジャー(51-L)が発射台を離れて73秒後に爆発し、7名のクルー、エリソン・オニヅカ、マイケル・スミス、クリスタ・マコーリフ、フランシス・スコビー、グレゴリー・ジャービス、ジュディス・レズニク、ロナルド・マクネア(下の画像、左から)の生命が失われました。原因は寒波が訪れていた時期に打ち上げたために、Oリングとよばれる固体燃料ブースターのゴム製の部品が弾力性を失い、燃焼ガスがブースターから噴き出してしまったことによるものでした。この事故によって、スペースシャトルは28か月の間、飛行が中断しました。

           

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          そして2003年の21日、地球に帰還するスペースシャトル・コロンビア(STS-107)はテキサス州上空で空中分解し、7名のクルー、デイビッド・ブラウン、リック・ハズバンド、ローレル・クラーク、カルパナ・チャウラ、マイケル・アンダーソン、ウィリアム・マックール、イラン・ラモン(下の画像、左から)の生命が失われました。事故の原因はスペースシャトル左翼前縁のRCC 耐熱材の破損によって、大気圏再突入時の高温ガスが機体内に侵入したためでした。事故後、シャトルの飛行は26か月にわって中断されました。

           

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          コロンビア事故から約1年後、NASA2機の火星探査機が火星に軟着陸しました。200414日に着陸したスピリットのハイゲイン・アンテナの裏側には、コロンビア事故で命を落とした7名をしのぶ銘板が貼られていました。また、スピリットが着陸した場所はコロンビア・メモリアル・ステーションと名づけられました。コロンビア・メモリアル・ステーションからは地平線はるかに丘陵地帯が見わすことができました。その丘陵はコロンビア・ヒルズと名づけられ、それぞれの丘にクルーの名がつけられました。スピリットはその後、その1つであるハズバンドヒルを登ることになりました。また、着陸地点の西に見えた3つの丘陵にはアポロ1号のクルーの名前がつけられました。

           

          125日に軟着陸したオポチュニティーの着陸地点は、チャレンジャー・メモリアル・ステーションと名づけられました。

           

          月の裏側にはアポロ・ベイスンとよばれる大きなくぼみがあります。このベイスンの中にあるクレーターには、アポロ1号、51-L のクルー、STS-107 のクルー、そして月着陸を目指しながら果たせなかったアポロ13号のクルーの名がつけられています。

           

          こうし地球以外の天体上の地名によっても、宇宙飛行士たちの名は永遠に歴史にとどめられています。


          サルの体細胞クローン作成に成功

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            Chinese Scientists Successfully Clone Monkeys

             

            中国の研究チームがサルの体細胞クローンを作成することに成功しました。誕生した2匹(中中と華華)の写真が公開されています。

             

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            1997年のクローン羊「ドリー」にはじまり、これまで20種以上の哺乳類の体細胞クローンがつくられていますが、人間に近い霊長類の体細胞クローンの作成はこれまで成功しませんでした。

             

            『セル』誌に掲載された論文によると、中国科学院神経科学研究所のZhen Liuらは、以下のような方法でマカク(オナガザルの仲間)の体細胞クローンを作成しました。まず、クローンをつくりたいマカクの胎児から繊維芽細胞を取り出します。一方、別のマカクから未受精卵を取り出して核を除去し、これに繊維芽細胞を注入して、融合・活性化させます。この体細胞クローン胚を仮母となるマカクの子宮に移植するのですが、Zhenらはその前に、体細胞クローン胚をヒストン脱アセチル化酵素阻害剤トリコスタチンAの溶液に10時間ほど浸け、さらにヒストン脱メチル化酵素Kdm4d をつくるmRNAを胚に注入しました。

             

            体細胞クローン技術では、成功率の低さが大きな課題になっています。これは体細胞のDMAのメチル化が外れず、胚の初期化がなかなか行われないためです。そのため、Zhenらはメチル化を消去するため、トリコスタチンAKdm4dを使ったわけです。

             

            論文によると、こうして作成した79個のマカクの体細胞クローン胚を21匹の仮母に移植したところ、そのうち6匹が妊娠し、2匹のクローン(中中と華華)が誕生しました。

             

            Zhenらはマカクの成体の卵丘細胞についても、同じ方法を用いてみました。181個の体細胞クローン胚を42匹の仮母に移植したところ、そのうち22匹が妊娠し、2匹のクローンが誕生しましたが、短命に終わりました。

             

            この結果をみると、霊長類の体細胞クローン作成の成功率は低く、また、成体の体細胞ではうまくいっていません。まだ多くの課題が残っていることがわかります。

             

            Zhenらは、霊長類のクローンはがんやアルツハイマー病などヒトの難治疾患の治療法を研究するモデルとして有用であるとしていますが、アメリカやヨーロッパ、日本などでは、霊長類を実験動物として使う研究は、動物倫理の面からも制限されているのが現状です。霊長類のクローンを使わなければできない研究があるかどうか、疑問を呈する研究者もいます。実験動物としての霊長類をいたずらに作成することは、あってはならないことです。この点にいては、今後議論が必要と思います。

             

            今回の成功によって、ヒトのクローンを作成する技術に一歩近づいたことになりますが、この点に関しては倫理的な壁が高く、今のところ、人のクローンをつくろうと考えている研究者はいないといってよいでしょう。


            スーパー・ブルー・ブラッド・ムーン

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              Super Blue Blood Moon

               

              131日の夜、皆既月食が見られます。この日は「スーパームーン」であり、「ブルームーン」でもあるので、150年に1回しかない「スーパー・ブルー・ブラッド・ムーン」を見ることができます。

               

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              地球をまわる月の軌道はわずかな楕円のため、地球に一番近い「近地点」で満月になる場合と、一番遠い「遠地点」で満月になる場合があります。前者を「スーパームーン」とよんでいます。スーパームーン時の月の見かけの大きさは、遠地点での満月に比べて面積で約14%大きくなります。明るさは約30%も明るくなります。厳密には201812日がスーパームーンでしたが、その前後の満月(2017124日と2018131日)もほとんど同じくらい地球に近づいているので、この3つは連続した3回のスーパームーンとされています。

               

              1か月に満月が2回ある場合、後の方の満月がブルームーンとよばれています。月の色が青く見えるわけではありません。

               

              その「スーパー・ブルー・ブラッド・ムーン」ですが、131日の2048分頃からかはじまり、21012分まで続きます。皆既食になっているのは2151分から238分まで、1時間以上あります。

               

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              月食がはじまる頃、すでに月は南東の空高くにあり、月食が終わる頃には、月は南の空高くに上っています。観測の時間帯も良いので、雲さえ無ければ、子供さんでも忙しい方でも、無理せずに見るチャンスがあるでしょう。



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