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固体惑星の初期分化モデル:月マグマオーシャンからの制約

Research Project

Project/Area Number 11J09425
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Petrology/Mineralogy/Science of ore deposit
Research InstitutionThe University of Tokyo
Research Fellow 酒井 理紗  東京大学, 大学院理学系研究科, 特別研究員(DC1)
Project Period (FY) 2011 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2013: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2012: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords月 / マグマオーシャン / 分化 / バルク組成 / 斜長岩質地殻 / マグマ物性 / ピストンシリンダー / 希土類元素 / 酸化還元状態 / 境界層 / 結晶粒径
Research Abstract

本研究では固体惑星の初期進化の統一的理解を最終目標としている。そのために、まず固体天体の初期進化を実証的に検討することができる月の観測事実から、惑星の初期組成とマグマオーシャンの冷却過程の関係を明らかにする。そして月により検証されたモデルと、実験的に決定された種々のパラメータを使い、任意のサイズ・初期組成を持つ固体天体についての初期進化をフォワードに予測する。そのために(1)月化学組成の推定、(2)高圧下でのマグマの物理的、化学的性質の決定、(3)固体天体初期分化モデルの構築、を目指している。
当該年度の研究では、本研究で制約してきた月化学組成に対して、観測データの誤差や、地球のマグマ溜まりで知られている実際のマグマの複雑な物理過程を考慮したときに本研究の結果に与える影響の詳細な評価を行った。その結果、本研究で制約された組成はFeO量の下限値とAl203量の上限値に関しては非常に強い制約を与えられているという結論を得ることができた。さらに、制約した月バルク組成から得られる月の起源と初期進化に対する示唆を検討した。月の起源に関しては、近年議論されている3つの巨大衝突モデルに対して、起こりうる月円盤での高温での化学進化を考慮すると、衝突天体組成の月円盤が形成される巨大衝突モデルを支持することが述べられている。これはFeO量とAl_2O_3量を同時に高い精度で制約した結果初めて得られた知見である。また月の初期進化に関しては、制約した組成から形成される内部構造が示されている。マグマオーシャンから形成される内部構造は、マントルオーバーターンや海の玄武岩のソースとなる初期条件を与えるものであり、これらの研究に対する貢献が期待される。

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

Report

(3 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report

Research Products

(11 results)

All 2014 2013 2012 2011

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (10 results)

  • [Journal Article] Composition of the lunar magma ocean constrained by the conditions for the crust formation.2014

    • Author(s)
      Sakai R., Nagahara H., Ozawa K. and Tachibana S.
    • Journal Title

      Icarus

      Volume: 229 Pages: 45-56

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Effect on planet size and initial water content on the formation of anor thosite crust.2013

    • Author(s)
      Sakai R., Nagahara H., and Ozawa K.
    • Organizer
      Workshop on planetesimal formation and differentiation.
    • Place of Presentation
      Washington DC. USA.
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 月バルク組成制約に向けたマグマオーシャン熱進化モデルの構築2013

    • Author(s)
      酒井理紗、永原裕子、小澤一仁、橘省吾
    • Organizer
      日本惑星科学会
    • Place of Presentation
      石垣市民会館(沖縄県)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 斜長岩質地殻形成の再評価に基づく月バルク組成への制約2012

    • Author(s)
      酒井 理紗
    • Organizer
      JpGU Meeting 2012
    • Place of Presentation
      幕張メッセ、千葉県(招待講演)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 斜長岩質地殻形成条件から制約する月バルク組成と月の起源2012

    • Author(s)
      酒井 理紗
    • Organizer
      日本惑星科学会
    • Place of Presentation
      神戸大学、兵庫県
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Chemical Composition of Lunar Mamga Ocean Constrained by the Conditions of Crust Formation.2012

    • Author(s)
      酒井 理紗
    • Organizer
      Second Conference on the Lunar Highlands Crust
    • Place of Presentation
      Montana, USA
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Constraints on the Bulk Composition of Lunar Magma Ocean from Conditions of Crust Formation : Critical Reevaluation of Separation Mechanism of Anorthite2012

    • Author(s)
      酒井理紗
    • Organizer
      43rd Lunar and Planetary Science Conference
    • Place of Presentation
      Houston, USA
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 高圧実験・熱力学計算による月マグマオーシャンからの初期地殻形成2012

    • Author(s)
      酒井理紗
    • Organizer
      月地殻の形成と進化研究会
    • Place of Presentation
      会津大学、福島県
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Viscosity measurements of FeO-rich silicate melts and its implication for the lunar crust formation.2011

    • Author(s)
      酒井理紗
    • Organizer
      21st Goldschmidt
    • Place of Presentation
      Prague, Czech Republic
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] ピストンシリンダーを用いた高温高圧実験に基づく月マグマオーシャン化学組成への制約2011

    • Author(s)
      酒井理紗
    • Organizer
      月地殻の形成と進化研究会
    • Place of Presentation
      金沢大学、石川県
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 地殻形成条件から制約する月マグマオーシャン中のFeO量とAl2O3量2011

    • Author(s)
      酒井理紗
    • Organizer
      JPGU Meeting 2011
    • Place of Presentation
      幕張メッセ、千葉県
    • Related Report
      2011 Annual Research Report

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Published: 2011-12-11   Modified: 2016-04-21  

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