Ultrahigh-Pressure Earth Science : Study of Lowermost mantle and core materials

2009 Fiscal Year Self-evaluation Report

• Project/Area Number: 19674003
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (S)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Solid earth and planetary physics
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: HIROSE Kei Tokyo Institute of Technology, 大学院・理工学研究科, 教授 (50270921)
• Project Period (FY): 2007 – 2011
• Keywords: 下部マントル / 核 / 鉄 / 高圧

Research Abstract

本研究では、地球の下部マントルや中心核に相当する超高圧高温状態を実験室で実現し、地球深部物質の物性やダイナミクスをあきらかにすることを目的としている。具体的な計画は以下の通り。
(1)スラブ物質(特に玄武岩質地殻物質)の状態図を決定し、最下部マントルの化学的不均質を解明する。
(2)ポストペロフスカイト転移圧力を超高温まで精密決定し、最下部マントルの温度構造、さらには核からの熱フラックスを推定する。
(3)ポストペロフスカイト相の電気伝導度測定し、下部マントルの電気伝導度プロファイルを作成する。
(4)核・マントル物質の化学反応をあきらかにし、外核の化学組成を推定する。
(5)鉄合金の密度を測定し、外核の軽元素を推定する。
(6)内核圧力における超高温実験に向けた技術開発を行う。
(7)内核・外核境界における結晶化プロセスをあきらかにし、内核の化学組成を推定する。
(8)内核物質の結晶構造を決定し、内核の異方性の成因をあきらかにする。

Research Products

• [Journal Article] Determination of post-perovskite phase transition boundary in MgSiO_3 up to 4400K and implications for thermal structure at the base of the mantle (2009)
  • Author(s): Tateno, S., Hirose, K., Sata, N., Ohishi, Y.
  • Journal Title: Earth and Planetary Science Letters 277 Pages: 130-136
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The electrical conductivity of post-perovskite in Earth' sD (2008)
  • Author(s): Ohta, K., Onoda, S., Hirose, K., Sinmyo, R., Shimizu, K., Sata, N., Ohishi, Y., Yasuhara, A.
  • Journal Title: layer, Science 320 Pages: 89-91
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Phase relations of iron and iron-nickel alloys up to 300 GPa ; Implications for the composition and the structure of the Earth's inner core (2008)
  • Author(s): Kuwayama, Y., Hirose, K., Sata, N., Ohishi, Y.
  • Journal Title: Earth and Planetary Science Letters 273 Pages: 379-385
  • Peer Reviewed
• [Presentation] High-pressure studies of core materials (2009)
  • Author(s): Hirose, K.
  • Organizer: Gordon Conference
  • Place of Presentation: ボストン
  • Year and Date: 2009-06-18
• [Presentation] Partitioning of iron in the lower mantle (2007)
  • Author(s): 廣瀬敬
  • Organizer: Fall Meeting, American Geophysical Union
  • Place of Presentation: サンフランシスコ
  • Year and Date: 2007-12-12
• [Presentation] Discovery of post-perovskite and the new views of core-mantle boundary region (2007)
  • Author(s): Hirose, K.
  • Organizer: International Union of Geodesy and Geophysics 2007
  • Place of Presentation: ペルージャ
  • Year and Date: 2007-07-06
• [Remarks] ホームページ
  • URL: http://www.geo.titech.ac.jp/lab/hirose/research.html