H-C-N-O系における新奇氷惑星マントル物質の探査とダイヤモンド生成条件の解明
| Project/Area Number |
22K14127
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 17040:Solid earth sciences-related
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| Research Institution | Japan Synchrotron Radiation Research Institute |
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Principal Investigator |
門林 宏和 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 回折・散乱推進室, テニュアトラック研究員 (10836414)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
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| Keywords | 氷惑星 / 天王星・海王星 / 高温高圧実験 / ダイヤモンドアンビルセル |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、氷惑星のマントル組成物質の高温高圧挙動を実験的に調べることにより、氷惑星内部において安定に存在し得るH-C-N-O系物質の探査を行う。特に、メタンとアンモニアの重合や分子解離挙動に着目し、これに派生して生じる新奇物質やダイヤモンドの生成条件とその安定性を明らかにする。そして、得られた物質科学的知見を統合することにより、氷惑星の内部構造モデルの構築を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
氷惑星である天王星と海王星の内部には、水・メタン・アンモニアが多量に存在すると考えられている。これらの物質は、氷惑星マントル内部の高温高圧下において、重合や分子解離などの化学反応を経て多様なH-C-N-O系物質を生成することが理論予測されている。しかし、これまでの実験的研究は、技術的困難さから単一成分を扱うものが主であり、現実的な氷惑星マントルの内部条件を再現した多成分系での研究は数例に限られているのが現状である。それゆえ、氷惑星のマントル条件下、すなわち高温高圧下においてH-C-N-O系物質がどのような挙動を示すのかは未だ明らかにされていない。そこで本研究では、氷惑星のマントル組成物質の高温高圧挙動を実験的に調べることにより、氷惑星内部において安定に存在し得るH-C-N-O系物質の探査を行うことを目的とする。
2022年度は、本研究課題で実施する高温高圧実験において主軸となる抵抗加熱式ダイヤモンドアンビルセルの装置開発に注力した。その結果、従来装置では困難であった1000 K以上において安定した高温発生が可能となった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
所属研究機関の変更にともない、本研究課題を実施するために必要な研究環境の整備に時間を要したため。
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| Strategy for Future Research Activity |
来年度は、昨年度から引き続き、本研究課題で実施する高温高圧実験において主軸となる抵抗加熱式ダイヤモンドアンビルセルの装置開発を進めるとともに、H-C-N-O系物質の氷惑星内部条件下における挙動の解明のため、ダイヤモンドアンビルセルと各種加熱法（外熱・レーザー）を組み合わせた高温高圧実験に注力する計画である。
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Report
(1 results)
Research Products
(4 results)
