自然科学・地球科学

ジオエンジニアリングという言葉を聞いたことはありますか？ 科学とテクノロジーを融合させた高度な環境工学の一種で、「クラウド・シーデイング（雲の種まき）」から「成層圏へのエアロゾル噴射」まで、さまざまな技術によって、地球の気候をコントロール...

もし、この世界から全ての岩石が消えたら、私たちの生活はどのように変わるか、どんな影響が起こるか考えてみてください。 まず、岩で造られた多くの建物や橋が消えてしまうのは想像がつきます。 しかし、岩をそのものを使った建造物以外にも、私たちの...

よく植物の幹や茎の途中に見られるコブのような節の部分は、ガンである可能性があります。 植物が細胞分裂を制御できずにそこだけがコブのように大きく膨らんだためにできたものです。 しかし、その頻度は低く、人間や動物に見られるガンとは異なります...

私たちは、地球の表面にいるだけで、私たちの上に乗った膨大な量の空気の重さ（圧力）を背負っています。 海面では、大気圧は1気圧（約14.7psi）です。 これは、大気が体の１平方センチメートルあたり１ｋｇの力を及ぼしていることを意味します...

なぜ枯れ葉は燃えやすく、緑の葉は燃えにくいのでしょうか？ それは発火点のせいです。 緑の葉の水分が、葉の発火温度をはるかに高くしているため、燃やすのを難しくしているのです。 以下に、緑の葉と枯れ葉の発火点の違いについてみていきましょう...

蜃気楼とは、砂漠のような地上にあたかも水があるように見えるといった錯覚です。 蜃気楼は、大気に温度差のある層が生まれたとき、温度差の境界線で光が曲がることによって引き起こされます。 以下に、光が温度の境目でどのように曲がり、脳に錯覚を引き起...

日本は、ハワイよりも19時間早く時間が訪れます。 日本が15時の時、ハワイはまだ前日の20時なのです。 そもそも、住んでいるところによってタイムゾーンが異なるはなぜでしょうか? 私たちの地球は、北極と南極を結ぶ地軸を中心に、1日に1回...

植木や観葉植物は、海水をかけたり、土壌に海の砂を使ったりすると生育できません。 仮に、植物に塩をかけてしまうと枯れてしまうのです。 それは、浸透圧によるものです。 では、実際に植物に塩をかけたときに、どのように浸透圧が働くのかについて...

植物は水が必要だからと、一生懸命水やりをしたのに鉢植えを枯らしてしまった経験はありませんか？ 残念ながら、良かれと思えども植物への水をやりすぎはいけません。 では、それは一体なぜなのでしょうか？ それは、植物が呼吸をしているからです。...

葉の表面は緑が濃く、光沢があります。 一方、葉の裏面は比較的緑が薄く、あまり光沢がありません。 それは、植物の光合成と蒸散の仕組みが関係しているからです。 以下に、植物の光合成と蒸散の仕組みをもとに、葉の色やつやが表（上面）と裏（下面...

鳥を重力のない宇宙空間に連れていくと、何も食べられなくなってしまいます。 以下に、鳥が餌や水を飲み込むのになぜ重力が必要なのかを見ていきましょう。 実は、NASAの研究によって、鳥の中でも、宇宙旅行に耐えられる種がいることも分かってきま...

たった5秒なら、酸素がなくても呼吸の変化に気づくことはないかもしれません。 しかし、5秒間酸素がなくなるだけで地球は全く違う世界に崩壊してしまう可能性があります。 一体地球には何が起こるのでしょう？ 以下に、わずか5秒間に起こる地球の...

なぜ雨雲は、通常の雲のように白ではなく、暗い灰色をしているのでしょうか？ それは、雲の厚さ（高さ）のためです。 雲の厚みが増すほど、私たちの目に届けられる光の量が少なくなるからです。 以下に、白い雲と雨雲の違いをもとに、雲の種類によっ...

なぜ赤道付近は一年中気温が高のに、北極や南極はいつも寒いのでしょうか？ それは、地球のほぼ真ん中に位置する赤道付近と地球の端にある極地では、地球の表面の曲がり具合や地軸の傾きによって、太陽エネルギーの届く量が異なるからです。 以下に、赤...

果物や野菜を育てる土は、pH（ピーエイチ）値が低すぎても高すぎてもいけません。 pHとは、物質の酸性度やアルカリ性度（塩基性度）を表す指標です。 通常、0から14までの正の数で表され、真ん中にあたる7が酸性でもアルカリ性でもない「中性」...

雪の結晶は、上空で過冷却（※以下参照）された水滴が、塵（ちり）の粒子に付着して凍ることでできはじめます。 しかし、水が凍るとき、その分子は六角形に並ぶため、結晶の形は六角形になります。 以下に、雪の結晶がどのように形成されていくのかを見...

雹(ひょう)は雨の一種で、空から降ってくる氷の粒。 ただし、ひょうの発生には以下の条件が必要です。 積乱雲があること 雲の上空が氷点下の冷たい空気であること 雲に厚みがある（垂直方向に大きく発達した雲）こと 上昇気流とい...

なぜ太平洋と大西洋の境目には「紺色と緑色の海の境界線」のようなものができて、海水が混ざり合わないのでしょうか？ 海流の向きや水温の違いもありますが、主には「密度」が原因です。 密度とは、単位体積あたりに存在する質量の値です。 簡単にいう...

「不動の物体」と「止められない力」が出会ったらどうなるのか？ アインシュタインの理論に興味がある人なら一度は考える問題かもしれません。 では、そもそも「動かないもの」や「止められない力」とは何でしょうか？ それを踏まえて以下に、どんな...

飛行機から見ると、世界にはいろいろな形の農場があることに気付きます。 たとえば北海道では、風景全体がほぼ完璧な正方形からなるパッチワークのような農地。 イギリスの農園は、不規則なパズルのピースがぎっしり詰まったような形をしています。 ...

鍾乳洞には、天井からつららのような岩が垂れ、地面からはタケノコのような岩が生えています。 これらにはとても楽しい名前がついています。天井にあるのは「鍾乳石（しょうにゅうせき）」、床にあるのは「石筍（せきじゅん）」と呼ばれるものです。 前...

自然が洞窟を作るために使う最も一般的な道具は、海や湖など至る所にあります。 その道具とは「水」です。 さて、水で洞窟ができるとはどういうことなのでしょうか？ 以下に、洞窟がどうやってできるのかを見ていきましょう。 洞窟にはいろいろな...

竜巻。それは、雷雲（積乱雲）から地表をつなぐ高速回転の空気の柱。 その名の通り、空気がまるで竜のように猛スピードで渦巻く異常気象です。回転しながらねじれるので、ツイスターと呼ばれることもあります。 このような異常な現象は、なぜ、どのよう...

私たちの周りにある空気が動いているのを感じる場合、それを風と呼びます。 風は空気を動かしています。 空気は熱くなると、上に向かって上昇します。 すると、その空気がもともとあった下の場所には代わりに冷たい空気が流れ込んできます。 その...

2019年、世界で最も黒い物質が公開されました。 ある真っ黒なダイアモンドによってその存在が世界に示されたのです。 なんと、それは2億円以上もするダイヤモンドを地球上で最も暗い色で覆った物体。 実際、この黒い素材はあまりにも暗く、入っ...

雲は常に地球の表面の約70％を覆っています。 しかし、もし次の瞬間、パッと全ての雲が消えてしまったらどうなると思いますか？ 実は、これはただの架空の話ではありません。現実に私たちの地球は環境の変化によってすでに雲を失いつつあるといわれて...

伝説によると、今から1000年以上前、エチオピアの山中にカルディという名の山羊飼いが住んでいたそうです。 ある日、カルディは奇妙なことに気づきました。 小さな木になっていた赤い実を食べたヤギが、異常に興奮し、飛び跳ねたり、夜も寝ようとしない...

さて、もし水が凍るときに、膨張させないようにしたらどうなると思いますか？ 液体から固体になると体積が大きくなるのは、特定の金属や鉱物をのぞいて水だけです。 それだけでも特異な性質なのに、温度や圧力を変えると、異なる分子構造の水や新しい氷...

雨粒の形といえば、上の方がとがったしずくの形を思い浮かべるかもしれません。 しかし、落下する雨粒の形状を調べた研究では、一度もそのような形は見られませんでした。 では、雨のしずくがどのように見えるのか、実際の形や大きさをはじめ、なぜそう...

海のにおいには、まさに独特な磯くささがあります。 塩分や魚のにおいなどもその一部ですが、実は、海のにおいの主な原因はあなたが予想だにしないもの「プランクトン」です。 植物性のプランクトンがつくりだす化合物が海に放出され、それを微生物が分...