高圧実験と理論計算、電磁探査解析による沈み込む海洋プレートの超イオン状態化の検証

• 研究課題/領域番号: 23KK0061
• 研究種目: 国際共同研究加速基金(海外連携研究)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分17:地球惑星科学およびその関連分野
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 太田 健二 東京工業大学, 理学院, 准教授 (20727218)
• 研究分担者: 小山 崇夫 東京大学, 地震研究所, 准教授 (00359192) ; 奥田 善之 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特別研究員 (50974359)
• 研究期間 (年度): 2023-09-08 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 20,930千円 (直接経費: 16,100千円、間接経費: 4,830千円); 2026年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2025年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2024年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円); 2023年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
• キーワード: 海洋プレート / 超イオン相 / 高温高圧実験 / 第一原理計算 / 電磁探査解析

研究開始時の研究の概要

地球内部での水の輸送と循環の過程には未解明の謎がある。沈み込んだ海洋プレート(スラブ)の地球物理学的探査から、複数の地域で周囲のマントルよりも速い地震波かつ高い電気伝導度が観測され、その原因の解明が求められている。本研究は高速度かつ高電気伝導度のスラブの原因は、含水鉱物中の水素イオンが高温高圧条件下で超イオン状態へ転移することであると予想した。代表者が主に海外の機関で高温高圧その場弾性波速度・電気伝導度同時計測実験を行い、超イオン状態の含水鉱物の物性の理解を進めることで、地球深部のどこに、どれだけの水が存在するのかという問いの解明を目指す。