第一原理鉱物物性学に基づく地球深部マントルの熱輸送特性の解明

• 研究課題/領域番号: 24K07176
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分17040:固体地球科学関連
• 研究機関: 愛媛大学
• 研究代表者: 出倉 春彦 愛媛大学, 地球深部ダイナミクス研究センター, 講師 (90700146)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2027年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2026年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2025年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2024年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 地球深部熱輸送特性 / 第一原理量子力学計算

研究開始時の研究の概要

地球核-マントル境界(CMB)を横切る熱流量は，マントルの底面加熱速度および核の冷却速度を規定する主要な物理量の1つであり，核-マントル間の熱的相互作用の定量的な理解のうえで鍵となる指標である。CMB熱流量は下部マントル深部の格子熱伝導率(κ)から推定が可能である。しかし，下部マントル温度圧力条件におけるマントル鉱物のκの決定は実験・理論研究ともに未だ容易ではない。本研究では，第一原理計算技術を駆使し，下部マントルの主要構成岩石と考えられるパイロライト，ならびに，マントルに化学不均質をもたらしている可能性が指摘されている中央海嶺玄武岩のκを第一原理決定し，CMB熱輸送特性の定量的解明を行う。