惑星形成過程の実験的再現

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18204050
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 岩石・鉱物・鉱床学
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 高橋 栄一 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (40144779)
• 研究分担者: 西原 遊 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 特任助教 (10397036) ; 佐藤 桂 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, COE研究員 (80422533)
• 連携研究者: 関根 利守 独立行政法人物質・材料研究機構, 主席研究員 (70343829)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• キーワード: 原始地球 / 惑星 / マントル / コア

研究概要

代表者らは、地球中心核の主成分である溶融鉄への水素溶解度および炭素溶解度と、FeHおよびFe_3Cの融点を東工大およびSPRING-8放射光に設置されたマルチアンビル装置を用い世界で初めて超高圧下で測定することに成功した。その結果、水素および炭素が地球の核に多量に存在した場合、外核の温度は従来の予想4000Kより最大1500K低下する可能性があることが分かった。本科研費に基づく研究成果はHiranoほか(2006)、Sakamaki,Takahashiほか(2009)、Nakajima,Takahashiほか(2009)など合計6編の国際誌論文として発表した。

研究成果

• [雑誌論文] The orthoenstatite/clinoenstatite phase transformation in MgSiO3 at high-pressure and high-temperature determined by in-situ X-ray diffraction: Implications for nature of the X-discontinuity (2009)
  • 著者名/発表者名: A. Akashi, Y. Nishihara, E. Takahashi, Y. Nakajima, Y. Tange, K. Funakoshi
  • 雑誌名: J. of Geophysical Res. 114,B04206 ページ: doi:10. 1029/2008JB005894
• [雑誌論文] Phase relations in the system MgO-FeO-SiO2 to 50 GPa and 2000C: an application of experimental techniques using multianvil apparatus with sintered diamond anvils (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Tange, E. Takahashi, Y. Nishihara, K. Funakoshi, N. Sata
  • 雑誌名: J. of Geophysical Res. VOL.114,B02214 ページ: doi:10. 1029/2008JB005891
• [雑誌論文] "Carbon in the core" revisited, Physics (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Nakajima, E. Takahashi, T. Suzuki, K. Funakoshi
  • 雑誌名: arth Planet. Inter. vol.174 ページ: 202-211
• [雑誌論文] Melting phase relation of FeHx up to 20 GPa: Implication for the temperature of the Earth's core Physics (2009)
  • 著者名/発表者名: Sakamaki E. Takahashi, Y. Nakajima, Y. Nishihara, K. Funakoshi T. Suzuki, Y. Fukai
  • 雑誌名: Earth Planet. Inter. vol.174 ページ: 192-201
• [雑誌論文] Shock equation of state of basalt Toshimori Sekine (2008)
  • 著者名/発表者名: Takamichi Kobayashi, Mineyuki Nishio, Eiichi Takahashi
  • 雑誌名: Earth Planets Space 999-1003
• [雑誌論文] Volcnism in Response to plate flexure (2006)
  • 著者名/発表者名: N. Hirano, E. Takahashi, J. Yamamoto, N. Abe, S.P. Ingle, I. Kaneoka, T. Hirata, J. Kimura, T. Ishii, Y. Ogawa, S. Machida, K. Suyehiro
  • 雑誌名: Science 313 ページ: 1426-1428
• [学会発表] Origin of young alkali basalts found on 145 Ma old Pacific Plate:Evidence for partial melting in the Earth's asthenosphere (2008)
  • 著者名/発表者名: E. Takahashi, N. Takehara, P. Bhalla, N. Hirano
  • 学会等名: MISASA The 3rd COE-21 International Symposiu
  • 発表場所: Misasa (JPN)
  • 年月日: 2008-03-30
• [学会発表] Role of partial melting in the Earth's asthenosphere (2007)
  • 著者名/発表者名: E. Takahashi, P. Bhalla, N. Takehara
  • 学会等名: American Geophysical union Annual meeting
  • 発表場所: San Francisco (USA)
  • 年月日: 2007-10-11
• [学会発表] Effect of hydrogen and carbon on the melting temperature of the core (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Nakajima1, K. Sakamaki, E. Takahashi, Y. Fukai1, T. Suzuki, K. Funakoshi
  • 学会等名: 2007 AGU Fall Meeting
  • 発表場所: San Francisco (USA)
  • 年月日: 2007-10-10
• [学会発表] Melting temperature of FeHx up to 20 GPa, implications on the temperature of the Earth's core (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Sakamaki, E. Takahashi, Y. Nishihara, Y. Fukai, K. Funakoshi
  • 学会等名: 7th High Pressure Mineral Physics Seminar
  • 発表場所: Matsushima (JPN)
  • 年月日: 2007-05-10
• [学会発表] Thermoelastic property of the paramagnetic Fe3C (2006)
  • 著者名/発表者名: Y. Nakajima, E. Takahashi, K. Funakoshi
  • 学会等名: 11th International Conference on Experimental Mineralogy, Petrology and Geochemistry
  • 発表場所: Bristol (UK)
  • 年月日: 2006-09-05
• [備考] ホームページ
  • URL: http://www.geo.titech.ac.jp/lab/takahashi/takahashilab.html