| 研究概要 |
本研究計画では,金属鉄の表面エネルギーへの雰囲気ガスによる影響により,形成される珪酸塩-金属鉄組織に違いが生まれるという仮説を立て,金属鉄表面エネルギーおよび金属鉄-珪酸塩(フォルステライト)間の界面エネルギーの雰囲気ガス(S, O, Nなど)依存性の決定をおこない,金属鉄が単独で核形成する環境,または先に凝縮したフォルステライトを核として低過飽和度でも金属鉄が成長する環境を決定する温度・圧力・ガス組成の条件を決定することを目的とする.今年度は,酸化アルミニウム(コランダム)基盤上での金属鉄の凝縮可能性を調べる実験をおこなった.太陽系元素組成を持つ原始惑星系円盤での金属鉄の平衡凝縮温度に近い1265Kでの凝縮実験の結果,過飽和比が10程度でコランダム基盤上に容易に金属鉄が不均一核形成を起こして成長することがわかった.従来の核形成理論では,金属鉄は表面張力が大きいため,均質核形成が遅れ,平衡凝縮温度よりかなり低温でないと凝縮しないと考えられてきたが,本実験により,金属鉄-酸化物間の界面エネルギーは金属の表面エネルギーより小さく,核形成が容易に起こることが初めて実験的に明らかになった.結果は,38th Lunar and Planetary Science Conference(2007.3)で発表し,投稿論文を準備中である.次年度は,基盤にフォルステライト単結晶を用い,核形成頻度の異方性や温度・過飽和比依存性を決定する予定である.
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