| 研究課題/領域番号 |
17K05627
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
固体地球惑星物理学
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
梅本 幸一郎 東京工業大学, 地球生命研究所, 研究員 (60726991)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 第一原理計算 / 高圧相転移 / スーパーアース / 外核 / 液体鉄合金 / ポストポストペロブスカイト / 低圧アナログ物質 / 超高圧 / 相転移 / 地球外核 / 地球惑星構成物質 / 超高圧物性 / 超高圧相転移 / 地球惑星物質 / 固体地球物理学 / 計算物理 / 高圧力物性 |
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| 研究成果の概要 |
・水素、酸素、炭素、硫黄、ケイ素と、液体鉄との合金について第一原理動力学計算を行い、その結果を地震波測定の結果と比較して、外核の軽元素の種類と量を拘束することを目指した。地震波測定の結果と最も一致する外核化学組成を決定した。
・Mg-Si-O系について、スーパーアースのマントル深部で起こるであろう新たな相転移（ポストポストペロブスカイト転移）を予言した。超高圧下でMgSiO3 PPVは３段階の分解反応を起こし、MgOあるいはSiO2と共存している場合は再結合することが明らかになった。また、Mg-Ge-O系とNa-Mg-F系を有用な低圧アナログ物質として提案した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
・地球外核の化学組成は、地球物理学において長年未解決であり続ける問題である。本研究はこの問題の解決に向けて大きな一歩となり、さらに今後どのような研究が必要なのかの指針を示した。
・2019年のノーベル物理学賞の対象になったことからも明らかな通り、近年数多く見つかっている系外惑星への注目は非常に高まっている。地球型系外惑星（スーパーアース）の内部構造を明らかにする上で、本研究が予言した相転移は最も基本的な情報の一つとなる。
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