“曾经存在于火星上的水去哪儿了?”
“维持生命可以存在的行星大气环境的机制是什么?”
――东京大学大学院前沿科学研究科讲师青木翔平教授致力于解开这样的谜团。就行星科学和天文学和火星研究的吸引力,从意大利到比利时再到日本的跨界研究的意义以及未来的前景,我们接受了京都大学农学研究科助理教授白石康介的采访。我们还为高中生、大学生和未来的研究人员提供信息。
火星,最近的行星
行星科学/天文学和火星研究的吸引力[当前学术研究]
白石:首先,请告诉我们您为什么对行星科学和天文学领域,尤其是火星感兴趣。
青木: 高中的时候看过NHK关于宇宙奥秘的纪录片。在该计划中,火星出现在许多行星中。我记得当我听到研究人员解释生命存在的可能性和行星环境的演变时,我感到非常兴奋。
大学入学考试,我用“天文学”这个关键词在网上搜索,申请了东北大学理学院,该学院设有天文学系。上了大学后得知空间与地球物理系是我可以了解火星的地方,所以在分配的时候就选择了它。
白石: 火星的魅力是什么?
青木: 行星大致可分为木星类行星和类地行星。木星行星主要由氢和氦组成,也称为气态行星。在太阳系中,木星和土星都适用,但人们很难下车,因为它们大多是由气体构成的。
另一方面,类地行星,也称为固体行星,具有地表和大气层,在遥远的未来具有生命存在的潜力和人类迁徙的可能性。
在我们的太阳系中,金星、地球和火星是具有代表性的例子。其中,火星可能在过去或现在都有过生命,我们能够接近生命可以存在的行星环境的形成和维持之谜是一个很大的吸引力。火星的大气层只有地球的0.6%左右,但地表温度约为-70°C至+30°C,与地球接近,也有人认为人类可以通过放生来进行迁徙。
应用于外行星专题研究*
白石: 我明白了……还有什么?
青木:近年来,在我们太阳系外“寻找第二个地球”的观测研究一直很活跃,候选行星陆续被发现。最近,美国国家航空航天局 (NASA) 发射的詹姆斯韦伯太空望远镜发布了比以往任何时候都更加详细和距离更远的天体图像,这导致了第二个地球的发现。人们的期望被夸大了。
然而,目前很难观察到系外行星的地球型大气层。因此,我们将详细研究我们太阳系中的类地行星,例如火星和金星,并利用这些信息来帮助我们了解我们太阳系外的类地行星的大气成分及其起源。
火星古老的水是如何消失的?
从火星大气的观测接近
白石: 请告诉我们您的具体研究主题、方法和途径。
青木:我目前正在研究的研究主题之一是为什么水从火星上流失以及它在哪里消失的谜团。到目前为止,已经在火星表面发现了许多没有水就不会形成的矿物质和特征。因此,推测火星曾经像现在的地球一样拥有温暖湿润的气候,表面有大量液态水,并且直到40亿年前才有像地球一样的海洋。
然而,今天的火星气候寒冷干燥,二氧化碳稀薄,没有液态水,只发现了少量的大气水蒸气和极地冰。
那么,曾经大量存在的水去哪儿了?许多科学家认为,一定量的水被释放到太空中。总体而言,包括火星在内的行星大气研究包括以下几个方面:(XNUMX)基于理论计算的数值模拟;(XNUMX)新开发的人造卫星观测设备;(XNUMX)分析大型卫星获取的数据。望远镜和观测仪器。。
所有这些都很重要,每个专业人士都在共同努力推进研究。我是 (XNUMX) 方面的专家,我想通过观察以水为代表的火星大气成分来了解如何维持一个允许生命存在的行星环境。
【迄今为止的研究轨迹】
研究生毕业后,他前往意大利和比利时寻找更好的环境。
获得比利时皇家科学院颁发的 Baron Nicolet 奖
白石: 看来您不仅在日本,而且在意大利和比利时都在研究火星。能否介绍一下您的具体研究内容和职业?
青木: 我想是在 2012-2013 年左右,我开始考虑将我的研究基地转移到海外。当我在读博士课程时,我正在开发望远镜的观测设备,并研究来自日本世界上最大的望远镜之一斯巴鲁望远镜的火星观测数据。
不过,这也让我想更深入地分析行星探测器获取的数据。当时,日本已经发射了Nozomi和Akatsuki等行星探测器,但它们还没有到达行星轨道,而且它们的数据也不是现成的。
所以我觉得有必要去国外,那里的行星探测器已经成功进入轨道,我选择了它作为在那里,作为火星快车项目组(自 2004 年以来一直在观察火星轨道的欧洲火星探测器)的成员,我调查了火星的气候,包括大气温度、成分和气溶胶含量。稻田。
与此同时,比利时一直在开发新的观测设备,以更精确地观测火星的大气层。2016年秋天,我收到消息称一个名为“ExoMars”的新型火星探测器已经投入使用,我搬到了比利时皇家空间科学研究所。推出。通过详细检查火星上水蒸气的垂直分布,我们能够阐明水消失到太空中的部分过程。
白石: 所以你获得了比利时皇家科学院颁发的尼科莱男爵奖。
青木:是的。 该奖项成立于 1998 年,是一项传统的比利时奖项,授予行星科学和高层大气研究领域的国际杰出青年研究人员。
白石:听说很多研究人员都参与了行星科学研究领域的一个项目,包括火星。为什么只有青木教授获奖?
青木:在许多情况下,有超过 50 人参与行星科学领域的研究,从建造人造卫星的工程师到获取和分析数据的研究人员。但是,我认为对获得的数据进行分析和解释仍然是明确任务科学目标的收尾工作。此外,我了解到您还考虑到了通过该项目对团队合作的高度贡献。当然,我还是继续分析用那个设备获得的观测数据。
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