• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2020 Fiscal Year Annual Research Report

氷惑星マントル物質の高温高圧実験に基づく天王星・海王星の内部構造モデルの構築

Research Project

Project/Area Number 19J01467
Research InstitutionNational Institute for Materials Science

Principal Investigator

門林 宏和  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2019-04-25 – 2022-03-31
Keywords高温高圧実験 / ダイヤモンドアンビルセル / 天王星 / 海王星 / ダイヤモンド / メタン / 分子解離
Outline of Annual Research Achievements

天王星や海王星の氷マントルは,主に水・メタン・アンモニアから構成されており,従来の実験的研究ではこれら氷マントル物質の高温高圧挙動を調べることにより,氷惑星の内部構造が検討されてきた。しかし,これまでの実験的研究は単一成分を扱うものであり,現実的な氷惑星のマントル条件を再現した多成分系での実験は行われていない。それゆえ現実的な氷マントル内部での水・メタン・アンモニアの挙動については解決すべき多くの謎が残されている。そこで本研究では,氷惑星マントル組成物質の高温高圧実験を行うことにより,この物質系の挙動を明らかにすることを目的としている。
2020年度は,安定した高温高圧実験を実現するため,抵抗加熱式および外熱式ダイヤモンドアンビルセルの改良を進めた。そして,氷惑星内部条件下におけるC-N-O-H系物質の挙動を,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より検討した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

抵抗加熱式および外熱式ダイヤモンドアンビルセルの改良を行うとともに,CO2レーザー加熱式ダイヤモンドアンビルセルを用いた高温高圧実験により,メタンやアンモニアの融解や分子解離挙動,及びこれに派生して生じるダイヤモンドや新規物質の生成とその条件の検討を進めた。

Strategy for Future Research Activity

本年度から引き続き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より,C-N-O-H系物質の氷惑星内部条件下における挙動の解明を進める。また,得られた成果については国内外の学会で発表を行うとともに,国際誌へ投稿することを予定している。

  • Research Products

    (7 results)

All 2020

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 4 results)

  • [Journal Article] Effect of Ammonia on Methane Hydrate Stability under High-Pressure and High-Temperature Conditions2020

    • Author(s)
      Kadobayashi Hirokazu、Hirai Hisako、Ohfuji Hiroaki、Kawamura Hideaki、Muraoka Michihiro、Yoshida Suguru、Yamamoto Yoshitaka
    • Journal Title

      The Journal of Physical Chemistry A

      Volume: 124 Pages: 10890~10896

    • DOI

      10.1021/acs.jpca.0c09652

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Sequential in situ Raman spectroscopy for observing dissociation behavior of filled‐ice Ih of methane hydrate at high pressure2020

    • Author(s)
      Kadobayashi Hirokazu、Hirai Hisako、Suzuki Keita、Ohfuji Hiroaki、Muraoka Michihiro、Yoshida Suguru、Yamamoto Yoshitaka
    • Journal Title

      Journal of Raman Spectroscopy

      Volume: 51 Pages: 2536~2542

    • DOI

      10.1002/jrs.6012

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] High-pressure phase transition of methane hydrate in water-methane-ammonia system2020

    • Author(s)
      Kadobayashi Hirokazu、Hirai Hisako、Machita Kenji、Ohfuji Hiroaki、Muraoka Michihiro、Yoshida Suguru、Yamamoto Yoshitaka
    • Journal Title

      Journal of Physics: Conference Series

      Volume: 1609 Pages: 012006~012006

    • DOI

      10.1088/1742-6596/1609/1/012006

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Stability of methane hydrate at high-pressure and high-temperature of up to 40 GPa and 573 K2020

    • Author(s)
      Kadobayashi Hirokazu、Ohfuji Hiroaki、Hirai Hisako、Ohtake Michika、Yamamoto Yoshitaka
    • Journal Title

      Journal of Physics: Conference Series

      Volume: 1609 Pages: 012007~012007

    • DOI

      10.1088/1742-6596/1609/1/012007

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Structural evolution of methane hydrate under pressures up to 134 GPa2020

    • Author(s)
      Kadobayashi Hirokazu、Hirai Hisako、Ohfuji Hiroaki、Ohtake Michika、Muraoka Michihiro、Yoshida Suguru、Yamamoto Yoshitaka
    • Journal Title

      The Journal of Chemical Physics

      Volume: 152 Pages: 194308~194308

    • DOI

      10.1063/5.0007511

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Retention of filled-ice structure of methane hydrate up to 134 GPa2020

    • Author(s)
      Hirokazu Kadobayashi, Hisako Hirai, Yoshitaka Yamamoto
    • Journal Title

      Photon Factory Activity Report 2019

      Volume: 37 Pages: 24

    • Open Access
  • [Journal Article] High-pressure X-ray diffraction study on the phase transition of methane hydrate in water-methane-ammonia system2020

    • Author(s)
      Hirokazu Kadobayashi, Hisako Hirai, Yoshitaka Yamamoto
    • Journal Title

      Photon Factory Activity Report 2019

      Volume: 37 Pages: 74

    • Open Access

URL: 

Published: 2021-12-27  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi