豊葦原中津谷のニニギ

食糧自給率の向上を目指して! (2100年の日本へワープ)

カテゴリ: 研究機関など

「ブラックホールの撮影って、何の役に立つんですか?」
どうやら、こんな質問をした方が居るようです。

2、3年前にLIGOが重力波を捉えた際にも、同種の質問がありましたね。
「重力波の研究は、何かの役に立つのか?」

この手の質問をされるメディアの方は、視聴者や読者に分かりやすく伝えたくて聞くのかもしれませんが、考えが浅いように思います。

はやぶさ2が行っている小惑星探査は、何かの役に立つのでしょうか?
はっきり言ってしまえば、直接的に実生活に役立つ内容ではありません。
ですが、日本のメディアは、「はやぶさ2は何かの役に立つのですか?」とは質問しない筈ですし、そのような質問があったとは聞いていません。
なぜでしょうか?
理由は、メディア自身がはやぶさ2の目的を理解しているからだと思います。
逆に言えば、ブラックホールの直接撮影や、重力波の検出の目的を理解していないのだろうと、推察されます。
「何かの役に立つのか?」と聞くのは、メディアの不勉強さが原因なのです。


様々な研究は、実生活に直結するような内容になる事は、まずあり得ません。
例えば、アポロ計画は、実生活に役立つのでしょうか。
月の石を持ち帰ったところで、何の役にも立ちません。
でも、副産物はありました。
例えば、LSIに繋がる集積回路の開発、政府が推進する水素社会に不可欠な燃料電池、焦げ付かないテフロン加工、マジックテープ・・・。
実は、数えきれないほどの副産物を生み出しています。
今回のブラックホールの直接撮影においても、若き研究者が膨大なデータの解析アルゴリズムを開発していますが、将来的にはビッグデータ解析への応用があるかもしれません。

もちろん、研究は、このような副産物を生み出すために行っているわけではありません。
基本は、知への欲求を満たすためにやっているだけです。
産学共同研究のように、実用化を目的とした研究も大切ですが、知識や経験を積み上げていく基礎研究も、同様に大切です。その研究は、直接的に役立たなくても、思わぬ形で役に立つかもしれませんし、永久に役立たないかもしれません。
ただ、役立たないという理由だけでやめてしまうのは、どうかと思うのです。

世の中には、役に立たないものは山ほどあります。
ニュース以外のTV番組は、役に立たないものがほとんどではありませんか。
小説や音楽は、何かの役に立つのでしょうか。
もし、人の心を癒したり、豊かにする力があると言うなら、ブラックホールの画像や、重力波の観測結果は、私の心を豊かにしてくれるので、同じようなものです。
逆に、このような知の探究が見られなくなると、私の心は力を失うでしょう。


JAMSTECは、横須賀本部の一般公開を例年の五月から秋に延期すると発表しました。
秋は、個人的な都合で見に行くことが難しく、私個人にとっては中止に等しい発表でした。
私の心は折れてしまいそうです。

今から12時間後、はやぶさ2はインパクターを用いてリュウグウ表面にクレーターを生成するミッションに挑みます。
(リンク⇒http://www.hayabusa2.jaxa.jp/


今年の2月22日朝には、1回目のタッチダウンに成功しました。
しかし、リュウグウの表面に岩塊が多く、タッチダウンで岩塊に衝突するリスクが高いことが懸念されています。そのため、3回を予定していたタッチダウンを2回に減らすことが検討されています。その影響で、人工クレーターへのタッチダウンを2回目に行うことになったようです。


さて、はやぶさ2のクレーター生成のミッションですが、下記のような手順で行われます。

衝突実験
JAXA はやぶさ2プロジェクトより
(リンク⇒http://www.hayabusa2.jaxa.jp/topics/20190403_SCI_Schedule/img/Fig2.jpg

クレーターを生成する時には、はやぶさ2はリュウグウの陰に隠れます。
クレーター生成時の様子は、DCAM3(分離カメラ)で撮影することになっており、DCAM3の映像を解析することで、ミッションの成否が分かるものと思われます。
解析の結果は、同日14:30頃から記者会見が行われ、ネット配信される予定です。
(ネット配信⇒http://fanfun.jaxa.jp/jaxatv/detail/14346.html

私は、その時間帯は仕事です。
帰宅後にニュースを見るのを楽しみにしています。

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地震関係では、『現代の稲むらの火 観測と計算の連携による津波即時予測技術』セミナーも聞きました。

DONETから水圧データを用いて津波を実測し、高精度・高速で津波警報を出す研究だそうです。講演では、尾鷲での実測の例が紹介されていました。
波長が極端に長い津波は浅海波ですので、海底付近の海水も動きます。
そのため、津波は、海底の地形の影響を受けて変化します。
津波の高さや到達時刻の計算は、膨大な量になります。地震が発生してから計算したのでは、間に合いません。そこで、様々な地震を想定して津波の高さと到達時刻をシミュレーションしてデータベースとして蓄積しています。
(リンク⇒https://www.data.jma.go.jp/svd/eqev/data/tsunami/ryoteki.html
これに、DONETからの実測値を加えることで、精度を高める研究です。



津波から離れましょう。

地震関係で、研究者とお話をする機会がありました。
話題のポイントは、スロースリップと南海トラフ地震でした。
過去の経験から、南海トラフ地震が起きる40年ほど前から、近畿地方で内陸地震が増える傾向があるそうです。兵庫県南部地震(阪神大震災)や大阪北部の地震が発生している現在は、南海トラフ地震が近いと思われるのだそうです。
兵庫県南部地震から23年余りが経過しおり、残された時間は最大でも17年足らずしかないことになります。
ですが、南海トラフ地震は、100~150年周期です。その内の40年は、27~40%にもなります。こんな長期を取り上げても、統計的に意味があるのか、疑問です。しかも、精度の高いデータは精々100年程度、曖昧な記録を含めても1500年程度の記録しかありません。回数にして9回(南海、東南海が個別に発生した例を含めて12回)しかありません。
この程度のデータ量では、南海トラフ地震の40年前から近畿地方で内陸地震が増えるとは言い難いように思います。

スロースリップでは、スロースリップが起きている場所で、大地震が起きる場合が多いとのことでした。
この件については、スピンオフブログであるもう一つの豊葦原中津谷で、スロースリップと大地震とは直接の関係はない主旨を記事を書いています。
 ・スロースリップと大地震の関係
 ・スロースリップ自体が大地震になるのか?
地震の発生頻度は、マグニチュードが1上がると10分の1になる事が知られています。
本震に比べ、余震の規模はマグニチュードで1くらい下がります。
と言うことは、10回に1回くらいは本震に近い規模の余震が発生し、100回に1回くらいは本震を超える地震が発生しても不思議ではありません。
スロースリップは、揺れがはるかに小さいため、同規模の地震より観測が難しくなります。大地震とスロースリップの関係でも、大地震が発生後にスロースリップに気付くことが多いようですが、これは、スロースリップの観測が難しいためと思われます。スロースリップは実際の発生数より少なく見積もられ、大地震の時だけ詳細に調べるためにスロースリップが発見されているとみるべきでしょう。
ならば、大地震とスロースリップが関係があるとは言い難く、数多く発生しているスロースリップの中で、たまたま本震であるスロースリップより大きな余震が発生しているだけと考えるべきだろうとの結論に達します。

正直なところ、日本の地震を予知するための研究は、理系的な発想ではなく、文系的な手続きで行われているような気がしました。



JAMSTEC横浜研究所

今回、最も長い間、質問攻めにしてしまったのは、アカイカの研究のところでした。

アカイカは、あまり暖かくなく、冷たすぎない海水を好むのだそうです。
このアカイカが好む水温の分布を、シミュレーションで見つけ出す研究だそうです。
アカイカの魚群をシミュレーションで予測できるので、漁業への貢献できます。
既に、社会への提供が成されていて、漁業関係者の間で利用されているのだそうです。
アカイカの分布が推測できるのなら、アカイカを餌とするアジやサンマも、漁場を予測できる可能性があり、研究も進みつつあるようです。


シミュレーション系では、黒潮の流れを再現する研究がありました。
黒潮が蛇行する要因の一つに、伊豆諸島があります。
伊豆諸島付近は水深が浅くなっているので、流れが乱されやすいのです。
黒潮の大蛇行ですが、大蛇行の西側で時計回りの渦ができます。
面白いのは、その渦の下の水深3000m付近では、逆方向の渦ができているのです。
私個人の考えですが、地球温暖化が進むと、海水は表層と深層との間に対流が起きにくくなり、年毎の気候のブレが大きくなると思っています。
先程の深海の渦は、地球温暖化が進むとどうなるのか、気になるところです。


シミュレーション系の最後は、海水温の未来予測シミュレーションです。
JAMSTECのHPで公開されているとの事だったので、探してみました。

SINTEX-F

リンク⇒http://www.jamstec.go.jp/frcgc/research/d1/iod/seasonal/outlook.html

ここでは、話題が脱線し、ペンギンの生息域で盛り上がりました。
ペンギンの北限がガラパゴス諸島であることは、御存知の方も多いでしょう。
では、ガラパゴス諸島がペンギンの北限になったのでしょうか。
それを考える前に、マゼランペンギン、フンボルトペンギンを見ておくべきでしょう。
ガラパゴスペンギンとマゼランペンギン、フンボルトペンギンは、いずれもフンボルトペンギン属に分類されます。外見も似ていて、私のようにペンギンに詳しくない者には、見分けることも難しいくらいです。
フンボルトペンギン属(ケープペンギンを除く)の生息域は、南アメリカ大陸の南からマゼラン、フンボルト、ガラパゴスの順に並んでいます。
これらの生息域は、南から北へとフンボルト海流が流れています。この流れに沿って、生息域を北に拡げたのです。
フンボルト海流は、赤道まで北上すると、南アメリカ大陸を離れます。ガラパゴス諸島を通過して、南赤道海流となって太平洋を横断する流れになります。赤道より北側は、反赤道海流やカリフォルニア海流が南下してくるため、ペンギンの北上を阻みます。ペンギンが北アメリカ大陸に拡げられなかった理由は、海流にあるようです。
生息域拡大で、残るは太平洋横断です。
南赤道海流は、太平洋を横断してながれますが、キリバス付近まで島影さえありません。
ペンギンは、抱卵するために陸が必要ですが、ガラパゴスを離れると陸がないため、ペンギンの繁殖域の拡大は、ガラパゴス諸島までで止まったのです。

話は脱線したのですが・・・
展示されていた研究では、これからエルニーニョが発達するとのことでした。


今回の横浜研究所の一般公開は、昨年よりも少し展示が減っているような気がしました。
特に、長期の気象シミュレーションは、見当たりません。
温暖化をテーマにした展示は少なかったように思います。

温暖化関連では、セミナーの『北太平洋に棲むプランクトンの多様性と生産力』くらいでした。

当セミナーの概要は、プランクトン生息数の方程式化でした。
プランクトンの生育には、主として日照と栄養塩の濃度が関係します。
熱帯の海では、日照が充分にあり、プランクトンの生育は良好です。
その結果、栄養塩はプランクトンに取り込まて、濃度が下がります。
一般に、熱帯の海は透明度が高いものです。
これは、プランクトンの密度が低くく、視界を遮るものが少ないためです。
実は、熱帯雨林でも、土壌の栄養価が低い事が知られています。
これも、海洋と同じ理由によるもので、充分な日照と雨があるので、土壌内の栄養分は樹林に吸い取られてしまうのです。それ故、熱帯雨林は伐採すると砂漠化しやすいのです。

閑話休題。
講師のスミス氏によると、栄養塩が充分にあれば、大型のプランクトンが増えるのだそうです。
結果的に、プランクトンの種類は多様化するのです。
一方、栄養塩が少ないと、大型のプランクトンには厳しい環境になるため、生息できるのは小型のプランクトンに限られていきます。
また、プランクトンの生産力は、栄養塩が少ない環境ではプランクトンの大小の影響は小さく、栄養塩が多い環境ではプランクトンの大小で大きく変化します。
下のグラフのようなイメージになります。
(グラフは伊牟田が作成しました。スミス氏の資料と違っている可能性があります)

プランクトンの生産力

このような特性をプランクトンの多様性や生息数を基にした方程式を研究しているのだそうです。

私は質問できませんでしたが、生物が関係するシミュレーションにおいて、食物連鎖の底辺を構成するプランクトンの状態を簡単な方程式で算出できるなら、大きな武器になるはずです。
このような研究をベースにした研究や発見が増えるのでしょう。


JAMSTECコトクラゲ


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