| 研究課題/領域番号 |
20K04126
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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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| 審査区分 |
小区分17040:固体地球科学関連
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
ハウザー クリスティーン 東京工業大学, 地球生命研究所, 特任助教 (20723737)
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| 研究分担者 |
土屋 旬 愛媛大学, 地球深部ダイナミクス研究センター, 准教授 (00527608)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | Mantle transition zone / hydrous minerals / global seismology / Earth composition / plate tectonics / mineral physics / mantle transition zone / molecular dynamics |
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| 研究開始時の研究の概要 |
PI Houser will perform 3D mapping of seismic velocity variations and seismic wave reflections to create a new seismic model of the Earth's mantle transition zone. Co-I Tsuchiya will use advanced molecular dynamics calculations to determine the seismic properties of water-bearing minerals at the high pressures and temperatures. The seismic observations will be compared to calculated rock properties to determine the location and concentration of water in the mantle. We will combine the latest seismology and mineral physics to put realistic bounds on Earth's interior water storage.
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| 研究成果の概要 |
マントル遷移層は、地球の上部マントルと下部マントルを隔てる層である。マントル遷移帯の鉱物はマントルの中で最大の貯水量を持ち、この地域の水をマッピングすることは、地球の総水収支を理解する上で極めて重要である。ハウザー主任研究員は地震反射の測定と解釈を行い、土屋共同研究員は第一原理分子動力学法を用いて、地球深部マントルにおける高密度含水マグネシウムケイ酸塩の安定性を調べています。その結果、沈み込みに伴ってマントルに漏れ出した水素は、希少な含水鉱物相に蓄えられ、マントル全体は概ね乾燥した状態になることがわかりました。水は、最大容量まで飽和した層ではなく、小さな局所的なパッチとして観測されます。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
This project sets limits on Earth's deep water storage to understand how the Earth trapped water during formation and maintains the water cycle. We find interior water present in small regions while most water returns to the surface allowing life to emerge and sustain itself over billions of years.
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