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
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19J01467
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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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)
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| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2022-03-31
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| 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 |
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| 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。
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| 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。
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| 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。
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