天文学は、私たちが何をどのように知っているのかを理解する助けとなります。そして、なぜ科学が今も重要なのかを教えてくれます。
私たちの体を構成する炭素、酸素、窒素は、地球が誕生するずっと以前に、赤色巨星の核の中で生み出されたのです。
NASAのSOFIA 747観測機への搭乗から、太陽系外惑星の大気の解読に至るまで、天文学者のダナ・E・バックマンは、複雑な宇宙の発見を、学生、教師、そして生涯学習に励むすべての人々に響く魅力的な物語へと翻訳しています。彼はまた、Swan Hellenicのクルーズに乗る旅行者にも、数十年にわたる星空観察の経験と科学を物語る力を届けています。NASA、大学、SETI Instituteでキャリアを重ねてきた彼ですが、宇宙への愛は、故郷の夜空の下で芽生えたのです…
ダナさん、こんにちは！天文学に惹かれるようになったきっかけは何でしたか？
ダナ：情熱は幼い頃から始まりました。独学で学んだブルーカラーの労働者だった父は星座に詳しく、誕生日に贈ってくれた小さなプラネタリウムキットを使って、私に星座を教えてくれました。ちょうど同じ頃、最初の宇宙飛行士たちが宇宙へ旅立っており、その興奮から、宇宙科学と天文学について学べることは何でも吸収するようになりました。
NASAのAAAプログラムでのあなたの役割は、どのようなものでしょうか？
ダナ：中学校からコミュニティカレッジまでの理科の先生方に、職能開発と教科の学びの充実のための支援を行っています。天文学は遠くの天体を扱いますが、最も身近な科学の一つです。今や科学そのもの、さらには専門性という考え方さえも攻撃にさらされているように見えます。教室の内外での私の経験では、天文学は人々が科学の仕組みを理解する助けになるのです。
SETI Instituteとのご縁は、どのように始まったのですか？
ダナ：子どもの頃から、宇宙の生命に魅了されていました。大学時代、ヨシフ・シクロフスキーとカール・セーガンによる『Intelligent Life in the Universe』の一冊を見つけ、暗記してしまうまで何度も読み返しました！数十年後、私はSETI Instituteに採用され、NASAのSOFIA航空機搭載観測計画の教育・アウトリーチ業務を統括することになりました（同研究所は、このプログラムを運営するためにNASAと下請け契約を結んでいたのです）。長年SETI Instituteと関わりたいと願ってきたので、思いがけず、突然そのチャンスが訪れたのです。その仕事に就くために、終身在職権のある教授職を辞めたほどです。
チリはなぜ、これほど天文学の一大拠点となっているのでしょうか？
ダナ：まず第一に、アタカマ砂漠とその周辺地域の乾燥した気候によって、世界で最も常に澄み切った空が生まれています。第二に、チリの天文台が立地する山々は低緯度に位置しており（南緯24度から31度）、天文台が赤道に近いほど、一年を通して空全体のうちアクセスできる範囲が広くなります。第三に、アントファガスタのような大都市の近くの海岸沿いには、適地となる天文台が多くあり、天文台の建設や運用に必要な物流支援や人材の確保が容易です。私はこれまでに7回訪れていますが、訪れるたびに、南半球の空の美しさによって、もともと抱いていた見方が一層確かなものになります。
クルーズ船で天文学を分かち合うのは、どのような体験でしょうか？
ダナ：夜空観察のトークを行うことは予想していませんでしたが、そうできたことを大変嬉しく思っています（上陸先で1回、船内で3回）。昼間の講義に参加してくださった方々が夜にも足を運び、お友達を連れてきてくださったようで、皆さんとても楽しい時間を過ごしました。数々の見どころの中でも、火星、木星、そしてオリオン星雲をご紹介することができました。特に注目したいのは、北米やヨーロッパからの乗客にとって、南半球の空の半分には、それまで一度も見たことがなかった、あるいは名前さえ聞いたことのない星座や星々が広がっていたという点です。
さまざまな聴衆に合わせて、講演の内容をどのように調整していますか？
ダナ：この1年の間に、科学者、教師、退職された方々、大学生の皆さんにお話しする機会がありました。さまざまな聴衆に合わせて話し方を変えることには、かなり自信があります。私はいつも質問を歓迎しています。質問があると、話を進めながら聴衆に合わせて講演を調整することができるからです。そして、私が怖い人間ではないと分かってもらえると、質問は次々と飛び出してくるものです。
ご講演では、海洋をもつ天体や地球外の水といったテーマを扱っていらっしゃいますね。最近の発見の中で、特にわくわくするものは何ですか？
ダナ：ウェッブ宇宙望遠鏡が捉えた太陽系外惑星からの光によって、大気中に水蒸気を持つ木星サイズの惑星がいくつも明らかになりました。地球サイズの系外惑星で水を持つものが見つかるのも、時間の問題でしょう。また、火星では探査車キュリオシティが岩石試料を分析し、かつて火星の湖の底で形成されたと思われる粘土鉱物を発見しています。一方、SOFIA観測機による月の観測では、月の土壌の粒子に相当量の水が結合していることが明らかになりました。つまり、水はあらゆるところで次々と見つかっているのです。
火星と金星は、地球の行く末について何を教えてくれるのでしょうか？
ダナ：金星は「暴走温室効果」がもたらす未来を示しています。これは、人類が何をしようとしまいと、太陽の進化によって地球が最終的に迎える運命です。火星は「暴走冷却」効果の結果を示していますが、このプロセスが将来地球に影響を及ぼす可能性は低いでしょう。ただし、地球も過去には、地球科学者が「スノーボールアース」と呼ぶ出来事を経験しており、それは火星の歴史のいくつかの側面と比較することができます。重要な点として、火星と金星はもともと海を持っていたものの、やがてそれを失ったと考えられる証拠があります。海を保ち続けているのは、地球だけなのです。
ゲストの方々に最も響く話題は何でしょうか？
ダナ：私は「教授病」にかかっています。話したいことが多すぎて、時間がいくらあっても足りません！著書と同じように、私たちが何をどのように知っているのか、そして地球上の生命を構成する元素が宇宙のあらゆるところに存在していることを強調するよう心がけています。幸い、船内では夕食やお酒を楽しみながら、さらに話をする時間がいつでもあります！
Swan Hellenicのゲストの皆さまに、あなたの講義から何を持ち帰っていただきたいとお考えですか？
ダナ：Swan Hellenicのゲストの皆さまは、すでに宇宙に対する好奇心をお持ちの方々です。興味深い事実だけでなく、そして願わくは、人類と地球と宇宙が互いにつながっているという感覚も持ち帰っていただけたらと思います。
写真提供：Willy Alfaro、生物学者兼環境コンサルタント。
大学の教科書の開発にも携わってこられましたね。複雑な考え方を、初心者にとってすっと腑に落ちるものにするには、どうしていますか？
ダナ：私の教科書は、理系の専攻を目指していない大学1年生、いわば理数系が苦手な人たちを主な読者として想定しています。アプローチとしては、数式はごく少なめにしつつ、洗練された言葉を用いることを心がけてきました。言い換えれば、「簡略化された」内容ではなく、人文系の学生に向けた書き方です。本全体に一貫して流れる2つのテーマは、（1）私たちは何をどのように知っているのか？、（2）私たちの体を構成する原子の歴史とは？です。どちらも、理系かどうかに関わらず、すべての学生にとって興味を引くテーマだと私は考えています。
SETI Instituteのような場所で働くことを夢見る、宇宙好きの学生や教育者の方々に、どんなアドバイスをお送りになりますか？
ダナ：学校の生徒さんたちを前にお話しすると、同じような質問をよく受けます。生徒さんたちは、「数学と理科の科目に集中しなさい」という当たり前の答えを予想しています。ところが私が代わりにお伝えするのは、科学者としての普通の一日の中で、私は時間の70%を執筆に、25%を話すことに、そして（多くても）5%を数学に使っているということです。だから、良い科学者になりたいのであれば、国語や文学をしっかり勉強しなさい！（映画『コンタクト』でジョディ・フォスターが演じた登場人物が言ったように、「彼らは詩人を送るべきだったのに！」）
SOFIAミッション（ボーイング747に搭載された飛行天文台）でのお仕事について、お聞かせください…
ダナ：私は2003年にSOFIAミッションに参加し、ミッションの教育・一般向け広報プログラムのディレクターを務めました。担当業務の一つは、SOFIAの発見について一般向けのニュースリリースを作成することでした。大学教授や教科書の著者としての仕事から続けてきた、最先端の天文学研究を専門知識のない人にも分かる言葉に置き換えるという実践を、ここでも引き続き行ったのです。私の主な役割は、理科の先生方をSOFIAのフライトにお連れすることでした。科学者たちが活動している様子を実際に目にし、研究プロジェクトがどのように設計され、実施されるのかを理解し、その知識や経験を教室に持ち帰ってもらうためです。教師の皆さまをSOFIAにお連れした52回のフライトは、忘れがたい経験となりました。
研究と教育に数十年携わってこられた今も、天文学の中で、いまだに心を揺さぶられる概念は何でしょうか？
ダナ：私たちや他の生き物の体を構成する炭素、酸素、窒素の原子が、太陽と地球が誕生するずっと前に赤色巨星の核で生み出されたという考え。そして、宝飾品に使われている金、銀、プラチナなどの貴金属の原子が、超新星爆発のわずか数秒の間に生成されたという事実です。
SETI Instituteでのお役割を踏まえると、私たちは地球外生命の発見に近づいているとお考えですか？
ダナ：そうですね、私はもう研究は行っていませんし、専門は恒星と惑星の形成なので、現在の宇宙生物学の最前線については専門家ではありません。ただ、ある程度の知識に基づく私の考えとしては、いつか太陽系内の他の場所で微生物の痕跡が見つかるだろうと思います。ただしそれは、独立して発生した生命ではなく、地球の生命と明らかに関連のある（共通の起源を持つ）ものでしょう。私たちの生きている間に、ウェッブ望遠鏡や、将来のより高性能な宇宙望遠鏡が、地球のような非平衡大気、すなわち生物圏の存在を示す痕跡を持つ系外惑星を見つける可能性はあると思います。ただ、そう簡単には期待しないでおきますね！
市民科学者やアマチュア天文家は、今後どのように天文学に貢献していくとお考えですか？
ダナ：天文学は、科学の中でも本当に特別な分野です。市民科学者やアマチュア天文家が今なお大きな貢献をできるからです。ルービン望遠鏡や、そのLegacy Survey of Space and Time（LSST）のような施設から、膨大な量の一般公開データが得られるようになることで、その状況は今後も続くと私は考えています。
聴衆からの特別で予想外の質問で、今も心に残っているものはありますか？
ダナ：ある晩、探検チームのリーダーから、上陸先での日没と星空観察のツアーに対応できなくなった地元の天文学者の代役を頼まれました。その夜は非常に暗い場所へ行き、アンデス音楽のアンサンブルが背景で演奏されるなか、星座や星々をご紹介しました。特に印象に残った質問は2つありました。1）今夜見える最も遠いものは何ですか？ 私は大マゼラン雲を指し示しました。その距離は15万光年で、ちなみに南半球からしか見ることができません。2）遠くから見ると、私たちの太陽と太陽系はどのように見えるのでしょうか？ 私はケンタウルス座α星を指し示し、「あの星は4光年先にあって、私たちの太陽にほぼ等しい星なのです。もしあの星を公転する惑星に立っていたら、私たちの太陽は同じ明るさと色に見えるでしょう」と答えました。
もし、宇宙のどの目的地へのクルーズにでもゲストをお連れできるとしたら、どこを選びますか？
ダナ：土星の衛星ヒュペリオンです。その軌道は土星の環の面に対して傾いているため、環は私たちの視点から傾いて見え、その見かけの幅は、地球から見た月の13倍にもなります！
NASAやSETI Instituteとこれほど密接に関わり、極地探検クルーズの船上で星空の下で講義をすることになるとは、想像されていましたか？
ダナ：NASAでは、さまざまな立場で36年以上にわたって働いてきました。1991年にバハ・カリフォルニアへの日食観測クルーズに参加して以来、クルーズ船のスピーカーになりたいと思い続けてきました。当時、何人もの先輩同僚が、そのクルーズのゲストスピーカーを務めていたのです。ついにそれが実現したことを、本当に嬉しく思っています！
