4_173 火星のマントルプルーム 5：活動史の編成

　エリシウム平原は、マントルプルームの直上という特別なところだったのかもしれません。そのため、地震も活発に起こっているのかもしれません。今後の探究の可能性も示してくれます。

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　このシリーズも最後になりました。マントルプルームとエリシウム平原との関係をみていきましょう。
　エリシウム平原は、もっとも静かな地域だと考えられていたため、探査がされていました。ところが、前にも述べたように、活動的な地域であったことがわかってきました。
　エリシウム平原では、火山活動が長く続いていて、5万3000年前にも小規模な火山噴火も起こっていたことが報告されていました。最近まで火山活動があった地域となります。地震計で火星の地震も観測していました。エリシウム平原の中にあるケルベロス地溝帯の割れ目に、地震が集中して起こっていました。地溝帯は、現在も運動している可能性があります。
　エリシウム平原は、現在でも火山や地震が起こっている非常に活動的なところであることがわかってきました。しかし、前回述べたように、火星にはプレートテクトニクスを示す地形はありません。この活動の原動力は何でしょうか。
　論文では、エリシウム平原の地形や重力の分布などを分析していくことで、下にマントルプルームがある可能性が示されました。マントルプルームが上昇しているため、エリシウム平原の標高が高くなり、ケルベロス地溝帯ができたのではないかと考えられました。
　では、どれくらいの大きさのプルームが上昇しているのでしょうか。ブロクエさんたちの地球物理学的モデルの解析によると、幅4000kmの大きさのプルームと推定しています。幅4000kmとは、火星の半径3400kmより大きなものとなります。火星のサイズから考えると、このプルームは異常な大きさに見えます。
　エリシウム平原の火山活動もプルームに由来している可能性があります。プルームの上昇させていきた熱が、火星内部に現在でも残っていたことになります。現在も上昇してくるプルームがあるということは、過去にもプルームの上昇が起こっていたはずです。いろいろな時代に、何度も上昇してきたプルームによって、火成活動が継続されてきたかもしれません。
　地球のように活火山があれば、発見できるはずです。火星では、まだ活火山は見つかっていません。活火山があるという視点で探査すれば、見つかってくるかもしれません。また、いろいろな時代の火成活動が見つかってくれば、プルームの上昇履歴を知ることができるかもしれません。火星でのプルームテクトニクスを再現できるかもしれませんね。

・帰省中・
現在帰省中なのでこのエッセイは、
予約して配信しています。
京都に帰省しているので、
息子たちとも会えるのは楽しみです。
今回は、儀式といろいろな手続きをしてきます。
多分、ぐったりしていると思います。
親族のことですが粛々と進めましょう。

・バタバタと・
大学では、来週から、
共同で担当する集中講義がはじまります。
その後には、学位記授与式が続きます。
今年から祝賀会も復活しそうです。
4月からの四国でのサバティカルがあるので
引っ越しの準備もあります。
3月は何かとバタバタします。

4_172 火星のマントルプルーム 4：プレートがない

　地球にはマントル対流があり、地表付近ではプレートテクトニクスが働いています。火星にもマントル対流はあるのですが、地球とは異なっているようです。火星にはプレートがなく、プルームが直接見えているようです。

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　論文タイトルにもあるマントルプルームについて説明していきましょう。
　マントルプルームとは、地球にも起こっているマントル対流の仕組みです。マントルは固体の岩石からできています。ですから、マントルの対流とはいっても、液体が運動しているわけでありません。岩石も、高温状態になっていくと、柔らかさがでてきます。粘性が小さくなり、固体状態のですが、長い年月はかかりますが、割れることなく流動する性質をもつようになります。マントルは、このような流動性をもっています。
　惑星内部には、形成時の熱エネルギーが中心部の核に残ってるます。核に接したマントルの部分は、温められていきます。温かい部分は、密度が小さくなり、周辺の物質との密度のバランスがくずれ、流動性をもったマントルの中を上昇していきます。これがマントル対流になり、対流の上昇している部分を、プルームと呼びます。地球には、大きなプルームが2箇所にあります。
　地球ではマントルプルームは、マントルの物性により上部マントルと下部マントルの境界（深度670kmあたり）で止まってしまいます。しかし、そのプルーム上部からは、小さな流動が上昇していることがわかっています。
　地球では表層が冷たいため、硬いプレート（リソスフェアと呼ばれています）とよばれる岩盤層になっています。上部マントルの最上部は、柔らかく流動性をもっています（アセノスフェア）が、リソスフェアの下側でとまってします。その結果、アセノスフェアの上を、硬い板状プレート（リソスフェア）として運動していきます。これが地球でプレートテクトニクスが起こっているメカニズムです。
　プレートは、年間10数cmから数cm程度の速度で動きます。これが、マントル対流の地表での運動となります。プレートテクトニクスが起こると、特徴的な地形ができます。例えば、海洋プレートのあるところでは、海洋底の地形として、海底山脈（中央海嶺）からはじまり、平坦な海洋底ができ、海溝で、マントルに戻ります。大陸プレートのところでは、衝突しているところに山脈ができます。地球の大きな地形は、このようなプレートテクトニクスで説明できます。
　惑星表面の地形から、プルームテクトニクスが働いているかどうかは、見分けることができます。火星では、プレートテクトニクスによる地形は見当たりません。そのため、別の運動が起こっていると考えられます。それはマントル対流の上昇部のプルームが直接表層に出ているのではないかという可能性でした。詳細は次回としましょう。

・雪解け・
北海道は降雪はいまだに続いていて
夜には氷点下になっています。
でも、だんだんと温かい日がめぐってきます。
昼間はプラスの温度となり、
雪解けが進んでいきます。
春の来るのは楽しみですが、
雪解けの泥水状態が大変になるのですが。

・帰省・
来週から、帰省します。
1月に親族に不幸があったので、
その儀式のために、再度帰省します。
儀式とともに、役所への届け出もしてきます。
そのためにこちらの役所で
事前チェックを2度も受けました。
書類も、様式としての決まりごとが
いろいろなあるので大変です。
まあ、言われた通り進めていくしかありません。

4_171 火星のマントルプルーム 3：エリシウム平原

　火星のエリシウム平原はオリンパス山の近くにあります。何度も探査がおこなわれている地域です。エリシウム平原で活発な活動を示す新しい証拠が見つかりました。それはどのような意味があるのでしょうか。

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　前回、火星の火山に関する疑問として、巨大な火山と最近までの活動を示しました。それに関係するような、火星内部の新しい成果を紹介していきます。2022年末、ブロクエ（A. Broquet）とアンドリュー・ハンナ（J. C. Andrews-Hanna）さんの共著で、
Geophysical evidence for an active mantle plume underneath Elysium Planitia on Mars
（火星のエリシウム平原の下にある活発なマントルプルームの地球物理学的証拠）
というタイトルの論文が、科学雑誌Nature Astronomyに掲載されました。
　前回は、オリンパス山を取り上げたのですが、論文の対象としている地域は、火星の北半球のエリシウム平原です。オリンポス山の西側に位置しています。火星の北半球には、低地が広がっているのですが、エリシウム平原では、地表が隆起しているところになります。北半球の中でも標高が高い地域にあたります。
　2012年に火星探査機キュリオシティが着陸し、2018年11月には探査機インサイトが着陸しています。エリシウム平原は、よく探査されているところになります。
　エリシウム平原では、長く火山活動が続いていたと考えられています。アンドリュー・ハンナさんは、別の研究グループで、5万3000年前に小規模ですが火山噴火が起こったと報告しています。非常に最近まで火山活動があった地域となります。
　また、インサイトに搭載されていた地震計が、火星での地震を観測しています。地震のほぼすべてが、ケルベロス地溝帯で発生していることがわかりました。ケルベロス地溝帯は、エリシウム平原の中にある1300kmに渡る割れ目の集まっているものです。このような割れ目が、現在活動しているのかもしれません。これが最近まで活動していることと繋がります。
　もしかすると、深部にはマグマの活動、あるいはマントルなどの運動が継続しているのかもしれません。火星は活動を終えた冷めた天体と考えられていたのですが、内部にはまだ熱が残っているのかもしれません。火山活動が起こっていることを明らかにすることは、火星の現状を明らかにする上で重要な意義があります。
　大きな地球と比べても、火星の火山は、非常に巨大なものになっています。この謎をどう解明するのかは、次回としましょう。

・三寒四温・
北海道は寒さも和らぐ日が訪れるようになりました。
いわゆる三寒四温というものです。
春が近づくと、3日ほど寒い日があり
4日ほど温かい日になるという
1週間周期の繰り返しが起こることです。
これは、高気圧と低気圧が交互に
日本列島の南岸を通り過ぎることで起こります。
最近は南岸低気圧と呼ばれ
関東平野に雪を降らす天気もこの影響です。

・事前準備・
大学は、一般入試が終わり、
後期の採点評価が終わったばかりです。
次は、卒業と新学期に向けての
準備に入りつつあります。
在学生の現2年生と3年生では
教職をとっている人は
教育実習への事前準備がはじまります。
集中講義になるので
学生も教員も大変な労力をかけていきます。
しかし、これを乗り越えないと
教員への道は拓けません。
努力していくしかないですね。

6_198 ボイジャーは生きている 3：得がたい情報

　遠くにいるボイジャーは、現在も観測装置は稼働中で、データを送り続けています。昨年、ボイジャー1号から、変なデータが送信されてきました。改修するエンジニアたちがいました。

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　ボイジャーは45年も前の探査機なので、装置はすべてその当時のものです。電源も観測装置も老朽化しているのですが、観測は継続されています。コンピュータはすでに作動しなくなっているのですが、データは送られてきていました。ところが、2022年5月に変なデータが送信されてきました。
　この不具合にNASAのエンジニアが対処をしていました。不具合は、姿勢制御システムが不正確な情報を送っていることがわかってきました。
　45年も前の古い探査機なので、対処は困難を極めました。運用のためのドキュメント類は受け継がれていました。しかし、長い年月とともに、エンジニアも入れ替わり、重要なドキュメント類も失われ、保存場所もわからなくなっていたそうです。
　当時は、ドキュメント類をライブラリにして保存することもされてませんでした。もちろん現在では、きっちりと保存する体制は捉えてられています。エンジニアの自宅のガレージに保存さているものもあったそうです。当時の担当者の名前からたどり着かなければならず、見つけるのが大変だったとのことです。しかし、なんとかドキュメントは発見されました。なんとか関係するドキュメントを掘り出して、対処法を見つけ出しました。その結果、8月30日には解決したと発表されました。
　故障していたコンピュータを経由してデータを送ってきたことが、異常なデータ送信の原因だと判明しました。しかし、その異常が発生した理由は解明されていません。探査機の老朽化と宇宙空間の状況によって引き起こされたのではないかとエンジニアたちは考えていますが、確かなところは不明です。
　1970年代の古い装置ですが、探査データは、デジタルで処理され送信さてきています。観測装置の補修もデジタル信号を送ることで対処されることになります。しかし、まずは担当者を探すること、関連するドキュメントを見つけること、分厚いドキュメントから対処法を探すという、限りなくアナログ的な対処でした。
　これまで人類は、太陽系内からしか調べることができませんでした。今でもほとんどの探査はそうです。しかし、ボイジャーは、太陽系の中から外への移り変わりを、継続的な情報として送信してくれました。今でも太陽系外からの情報を送り続けています。これは長い年月をかけて、長い旅をしなければえられない情報です。
　今後も探査活動を続けることを願っています。

・真冬日・
北海道はここしばらく、真冬日が続いています。
晴れば、室内は暖かくはなるのですが、
陰ったり、朝夕になると、急激に冷え込んできます。
自宅のストーブも通常の燃焼では寒いので
朝夕は、火力を高くしています。
真冬日は、体がこわばるのか
肩もこりそうになります。

・記憶、記録すること・
故障した実物を見ることができれば、
対処や修理ができるかもしれません。
遠くで見えないところにある探査機です。
しかも、情報のやり取りも
45年前の方法でしなければなりません。
対処もドキュメントがあったからできました。
ドキュメントの存在を記憶していた
人の存在も重要でした。
記憶、記録に残すことは大切ですね。

6_197 ボイジャーは生きている 2：太陽系外

　ボイジャーは慣性飛行を続けています。観測装置も、現在も運用中です。ボイジャーは、太陽系の外にいるのですが、太陽系とはどこまででしょうか。ボイジャーの位置を知ることで、太陽系の構造を知ることもできます。

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　ボイジャー1号も2号も、現在、太陽から遠く離れて飛行しています。2022年8月現在、2号は地球から195.2億kmのところに、1号の方が遠くに達していて238億kmのところにいます。1号の位置は、人類が送り出した探査機（人工物）でもっとも遠くにいることになります。
　1号も2号も、太陽系を脱出しています。太陽系を脱出しているといったのですが、そもそも太陽系の範囲とは、どこまでをいうのでしょうか。
　私たちがよく知っている、もっとも遠くの天体は冥王星でしょう。冥王星は準惑星に区分されています。その外にはも天体が見つかっています。その領域は、冥王星も含めて、「カイパーベルト」と呼ばれる領域になり、天体が多数あると考えられています。この領域を飛行しています。
　太陽から放出されるプラズマやイオンなどの粒子を「太陽風」と呼びます。太陽風が届く範囲を「ヘリオスフェア」といいますが、それが太陽系の範囲となります。銀河から飛んでくる粒子を「銀河風」といいます。太陽風と銀河風がぶつかるところが遷移帯となって境界になります。
　ボイジャー1号は、2004年12月に、太陽から140億kmのところでヘリオスフェアを抜け出しました。ボイジャー2号は、2018年11月5日に、約178億kmで飛び出しました。ボイジャーはいずれも、カイパーベルトの遷移帯を飛行しています。
　カイパーベルトの外にも天体があると考えられています。その領域は、「オールトの雲」と呼ばれ、小天体が多数ある領域だと考えられています。オールトの雲の小天体は、水、一酸化炭素、二酸化炭素、メタンなどの氷からなる彗星のようなものです。太陽系に彗星となって飛んでくる「彗星の巣」となっているのではないかとも考えらえています。
　ボイジャーからは、磁場センサーやエネルギー粒子観測装置、プラズマ観測装置などで、現在も観測を続けています。そのデータが送られてきています。そんなボイジャー2号から2022年5月、不可解なデータを送っていました。その内容は次回としましょう。

・緊急帰省・
先週の9日月曜日に親族に関する連絡があり、
急遽、帰省することになりました。
京都に1週間滞在しました。
今週の月曜日から大学に復帰しました。
校務がいろいろたまっていたので、
ドタバタしています。
今週で講義が終わるので、
その対処も必要になっています。

・寒波来襲・
先週は関西は3月や4月の暖かさでした。
北海道も暖かく、雪が一気に融けていました。
その直後に寒波がきて、融けたあとが、
ツルツルのアイスバーンになっていました。
さらに大雪でアイスバーンの上に
ふかふかの雪が積もり滑りやすくなっています。
北海道は今週は寒波になっています。

6_196 ボイジャーは生きている 1：遠く離れても

　45年以上に渡って稼働している探査機があります。その探査機は1977年に打ち上げられた、ボイジャー1号と2号です。現在も、太陽系から遠く離れたところから信号を送ってきています。

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　ボイジャーという探査機を知っているでしょうか。科学や宇宙に惹かれるきっかけのひとつにもなった人もいることでしょう。昔の科学少年には、馴染み深い探査機でしょう。かなり昔に打ち上げられた探査機なので、若い人は知らないかと思います。
　ボイジャーには1号と2号があります。1号は1977年9月5日に、2号は同年8月20日に打ち上げられました。いずれも外惑星の探査をしました。続けて打ち上げられたのは、木星、土星、天王星、海王星が絶妙の位置関係になっていたためです。スイングバイという省エネの飛行方法を用いることで、外惑星まで到達できる条件を満たしていました。うまくコースをとることで、スイングバイですべての惑星の探査ができる位置になっていました。このような条件は、今後、175年後までこないという、絶好のチャンスでした。
　1号では、木星と土星を、2号では木星、土星、天王星、海王星を観測しました。いずれも成功して、惑星やその衛星から、次々と新発見をしていきました。なにより、人類にはじめて鮮明な外惑星の姿を見せてくれました。それが科学に興味をもった子どもたちには、大きな夢を与えました。
　ボイジャーは、いいことだけでなく、いろいろな考えさせられることがありました。
　そのひとつは、エネルルギー源として原子力電池を用いていたことでした。当時は、外惑星の探査では、太陽から遠くなり、ソーラ発電機の効率もよくなかったので、ソーラ発電は利用できませんでした。そのため、原子力電池が使用されていました。
　原子力電池とは、半減期の長い放射性核種（プルトニウム238やポロニウム210、ストロンチウム90など）が崩壊するときの熱エネルギーを、熱電変換素子で発電するものです。もし探査機が事故で地球に落下すると、放射性物質での汚染が起こる危険性があります。実際にそのような事故が起こり、大気中にプルトニウムが放出、拡散し、検出されたこともありました。現在では、ソーラ発電の効率が良くなったので、地球近傍では原子力発電の探査機は使われなくなりました。
　もうひとつは、異星人に向けて人類からのメッセージを記録したレコードが付けられたことです。このレコードは、金メッキされていたためゴールドレコードと呼ばれています。レコードには、115枚の地球の画像と、自然の音として「地球の音」と、90分間の音楽、55の言語でのあいさつが記録されていました。レコード面には、再生方法とともに、地球の位置が特徴的な14個のパルサーから示されていました。人類の情報が、もし悪意をもった異星人に知られたら、将来に不安や不利益を生じないかという問題です。
　いろいろな課題がありますが、現在もボイジャー1号も2号も飛行を続けています。それぞれからの信号は地球に届いています。遠くにいるボイジャーの最近の話題を、次回から紹介していきます。

・航海者・
ボイジャー voyager とは、航海者という意味です。
ボイジャーは名前の通り宇宙空間を航海しています。
1号と2号は、今ではかなり遠くにいますが、
お互いは、離れた位置にいます。
それは外惑星の探査のために
たどったコースが少し違うためです。
少しの違いが、時間が経過することで
大きな違いとなっています。
地球から遠く離れたところを
今も生きて（通信可能）航海しています。

・大学入学共通テスト・
今週末は大学入学共通テストが
2日間にわたって実施されます。
毎年、大学の全教職員が試験業務を
分担して担当することになります。
ミスがあると、受験生に大きな不利益となるので
毎年講習を受けて臨むことになります。
北海道は、雪で公共の交通機関で遅延があると
それに応じて試験時間を変更することになります。
そのような事態が起こらないことを願っています。

6_195 熊楠の不思議

　今回のエッセイは、今年考えるべきことの整理ともなります。今後の思索のための方向性を示そうと考えました。少々、複雑な内容になりますが、お付き合いいただければと思います。

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　今年の4月から半年間、校務から離れてサバティカル（研究休暇）で、愛媛県西予市城川町に滞在します。その時の研究テーマは2年前の申請時に決めています。地質学を中心にして、哲学的思索、科学教育も含むものになっています。なによりライフワークの締めくくりをするために、頭の整理をしたいと考えています。そのために、静かでじっくりと思索に取り組める環境が重要になると考えています。その場として、今回滞在する城川がベストだと考えています。
　どのようなことを考えるかというと、可知と不可知の境界についてです。自然科学は、研究者の好奇心に駆動されて、未知の世界を探ることです。では、科学はどこまで未知の世界を解明できるのでしょうか。そもそも未知の世界とはどのようなものでしょうか。科学はそれを示すことはできるのでしょうか。
　未知のすべてを解明するのは困難でしょう。なぜなら、解明されたことがひとつあったとしても、それに関連して次々とわからないことが出てきます。可知の外には、広い不可知の世界が広がっていると考えられます。可知の不可知の境界を、どのように捉えるかということを、考えていきたいと思います。
　そのような探究には、南方熊楠の思索が参考になるのではないかと、以前から考えています。熊楠の思索は、密教の体系を西洋的な論理性で説明しています。宗教的な部分はあるので、その考え方は、非常に参考になり、重要だと思っています。現在の理解の範囲で述べていきましょう。
　この世は、過去から現生に現れる因果によって成り立っている世界（胎蔵界）があります。因（原因）と果（結果）の関わりには縁と起があり、それは非常の広大です。一方、不思議を司る真理の世界（金剛界）があり、こちらは可知の部分があります。人が解明可能なのは金剛界となります。胎蔵界と金剛界がこの世を構成しています。
　金剛界の真理を探究して悟った賢者（仏）は、その真理を言語化していきます（真言と呼ぶ）。しかし、悟りも人によって異なった言語化がなされていきます（金剛の相承）、そのため、違いは人や時代によって変化していきます。金剛の世界を理解するにしても、一筋縄ではいかないようです。しかし、すべての科学（自然も人文、社会科学も）は、金剛界の解明を目指すことになります。
　解明すべき不思議には、心（不思議）、物（不思議）、事（不思議）、理（不思議）、そして大不思議があります。心（精神界）と物（自然界）の関わりを、熊楠は事（理事とも呼んでいます）といいました。心不思議は心理学が、物不思議は自然科学で解明可能ですが、その領域は狭いものです。
　金剛界の理（不思議）は、絡み合った糸のように複雑で、いくつかの理が交わった萃点（すいてん）に、解明の緒（いとくち）があります。しかし、不思議には、理と萃点をもった可知の理の外にもあり、それが不可知の大不思議となります。可知の理と不可知の理の構造（不思議で分類）を、物心事（すべては理不思議となる）で見ることには限界があると、熊楠はいいます。
　その不可知やこの世の構造をどう捉えるかを、熊楠は独自の図を使って説明しています。事が力によって名として伝わり、それを心に映して生じるものが印となると、熊楠は金剛を深く解析していきます。
　少々長くなりましたが、このような熊楠の思索について、サバティカルの時に読み込んでいこうと考えています。文献はあるので、あとは読んで、自分なりに解釈していく作業となります。

・大雪・
先日、北海道のわが町周辺は
大雪にみまわれました。
明け方までは、通常の積雪ですが、
朝から日中で吹雪いてきて、
30cm以上も積もったようです。
でも、今まで比較的少ない積雪だったので
一気に取り返すように降りました。
白い正月となりました。

・腰痛・
正月の2日、風呂に入っている時
突然、腰痛がでました。
最初の部分的な痛みでしたが、
3日には、一日中、痛みました。
4日には大学でてきて、動き出しました。
少しでも動いていると
痛みは残っていますが、和らぎます。
これが私の腰痛への対処です。