超高圧地球科学:最下部マントル・中心核の物質学

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19674003
• 研究種目: 若手研究(S)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 固体地球惑星物理学
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 廣瀬 敬 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (50270921)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2011
• キーワード: マントル / 核 / ポストペロフスカイト / 超高圧

研究概要

地球中心に相当する超高圧・超高温を静的に発生することに世界で初めて成功した。また、高圧高温下において電気伝導度・熱伝導率・元素分配を測定する新たな技術の開発に成功した。これらの実験技術を用いて、下部マントル深部の電気伝導度・熱伝導率・鉄の分配、コアの高圧高温下における鉄と酸化第一鉄の状態図などを決定し、下部マントル深部におけるマグマと固相の密度逆転、数十年周期で観察される一日の長さの変化の成因、外核中の成層構造、内核物質の結晶構造などを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] A perovskitic lower mantle inferred from high-pressure, high-temperature sound velocity data (2012)
  • 著者名/発表者名: Murakami, M., Ohishi, Y., Hirao, N., Hirose, K.
  • 雑誌名: Nature
  • DOI: doi:10.1038/nature11004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spin crossover and iron-rich silicate melt in the Earth's deep mantle (2011)
  • 著者名/発表者名: Nomura, R., Ozawa, H., Tateno, S., Hirose, K., Hernlund, J., Muto, S., Ishii, H., Hiraoka, N.
  • 雑誌名: Nature 巻: 473 ページ: 199-202
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phase transition in FeO and stratification in Earth's outer core (2011)
  • 著者名/発表者名: Ozawa, H., Takahashi, F., Hirose, K., Ohishi, Y., Hirao, N.
  • 雑誌名: Science 巻: 334 ページ: 792-794
  • 査読あり
• [雑誌論文] Compression of FeSi, Fe3C, Fe0. 950, and FeS under the core pressures and implication for light element in the Earth's core (2010)
  • 著者名/発表者名: Sata, N., Hirose, K., Shen, G., Ohishi, Y., Hirao, N.
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 巻: 115, 2 ページ: B09204
  • DOI: doi:10.1029/2009JB006975
  • 査読あり
• [雑誌論文] The structure of iron in Earth's inner core (2010)
  • 著者名/発表者名: Tateno, S., Hirose, K., Ohishi, Y., Tatsumi, Y.
  • 雑誌名: Science 巻: 330 ページ: 359-361
  • 査読あり
• [雑誌論文] Determination of post-perovskite phase transition boundary in MgSiO3 up to 4400K and implications for thermal structure at the base of the mantle (2009)
  • 著者名/発表者名: ateno, S., Hirose, K., Sata, N., Ohishi, Y.
  • 雑誌名: Earth and Planetary Science Letters 巻: 277 ページ: 130-136
  • 査読あり
• [雑誌論文] The electrical conductivity of post-perovskite in Earth's D' layer (2008)
  • 著者名/発表者名: Ohta, K., Onoda, S., Hirose, K., Sinmyo, R., Shimizu, K., Sata, N., Ohishi, Y., Yasuhara, A.
  • 雑誌名: Science 巻: 320 ページ: 89-91
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phase relations of iron and iron-nickel alloys up to 300 GPa ; Implications for the composition and the structure of the Earth's inner core (2008)
  • 著者名/発表者名: Kuwayama, Y., Hirose, K., Sata, N., Ohishi, Y.
  • 雑誌名: Earth and Planetary Science Letters 巻: 273 ページ: 379-385
  • 査読あり
• [学会発表] Discovery of post-perovskite and its geophysical implications(Keynote talk) (2011)
  • 著者名/発表者名: Hirose, K.
  • 学会等名: International Union of Crystallography
  • 発表場所: マドリード
  • 年月日: 2011-08-24
• [学会発表] Perovskite and Post-perovskite in the Earth's Deep Mantle (2010)
  • 著者名/発表者名: Hirose, K.
  • 学会等名: International Mineralogical Assembly
  • 発表場所: ブダペスト
  • 年月日: 2010-08-27
• [学会発表] High-pressure studies of core materials (2009)
  • 著者名/発表者名: Hirose, K.
  • 学会等名: Gordon Conference
  • 発表場所: ボストン
  • 年月日: 2009-06-18
• [学会発表] Partitioning of iron in the lower mantle (2007)
  • 著者名/発表者名: Hirose, K.
  • 学会等名: American Geophysical Union
  • 発表場所: サンフランシスコ
  • 年月日: 2007-12-12
• [学会発表] Discovery of post-perovskite and the new views of core-mantle boundary region (2007)
  • 著者名/発表者名: Hirose, K.
  • 学会等名: International Union of Geodesy and Geophysics 2007
  • 発表場所: ペルージャ
  • 年月日: 2007-07-06
• [備考]
  • URL: http://www.geo.titech.ac.jp/lab/hirose/research.html