| 研究課題/領域番号 |
20H02008
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分17040:固体地球科学関連
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| 研究機関 | 岡山大学 |
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研究代表者 |
寺崎 英紀 岡山大学, 環境生命自然科学学域, 教授 (50374898)
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| 研究分担者 |
米田 明 大阪大学, 大学院理学研究科, 招へい研究員 (10262841)
鎌田 誠司 東北大学, 理学(系)研究科(研究院), その他 (30611793)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2020年度: 10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
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| キーワード | コア / 密度 / 弾性波速度 / 鉄合金 / 液体 / 火星 / 高温高圧 / 高圧 / 中心核 / 状態方程式 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
火星溶融核の圧縮挙動を、レーザー加熱式ダイヤモンドアンビルセルを用いてX線吸収法とGHz超音波法による密度と弾性波速度の複合測定により決定する。本研究の密度と弾性波速度の複合測定から、鉄合金融体の圧縮挙動、即ち状態方程式を正確に決定する。得られた中心核条件における核構成物質の圧縮挙動と最新のInSight探査機による地震波データを含む内部探査データにより、火星核のサイズ・組成を初めて正確に拘束できるようになる。
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| 研究成果の概要 |
本研究は、火星コアのサイズと組成を明らかにすることを目指して、X線吸収法とレーザー加熱式ダイヤモンドアンビルセル（DAC）を組合わせた密度測定法の開発を行い、火星コア条件におけるFe-Ni合金固体・液体の密度と状態方程式の決定を目的とした。更にGHz超音波法を用いて火星コア圧力条件での弾性波速度決定も目的とした。本研究で開発したレーザー加熱式DACを用いた密度測定の結果、26 GPa, 3000 Kまでの条件において、Fe, Ni, FeSの固体・液体試料の密度を精度よく決定することに成功した。また弾性波速度測定では、Fe試料のP波速度を火星コア圧力条件の34 GPaまで決定することができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究のレーザー加熱式DACを用いたX線吸収法による密度測定の開発により、26 GPa, 3000 Kまでの圧力・温度条件での高精度の密度測定が可能となった。特にX線吸収法の測定温度限界を従来の720 Kから3000 Kまで大きく拡張できた。本研究により液体の密度測定を火星コア条件で実施でき、さらに液体密度を高精度で決定可能になった点で、本研究は極めて大きな意義を持つ。加えてGHz超音波法により火星コア圧力条件までP波・S波速度測定ができ、弾性を決定可能となった点でも本研究の学術的インパクトは大きい。
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