| 研究課題/領域番号 |
19H00716
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
中区分17:地球惑星科学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
太田 健二 東京工業大学, 理学院, 准教授 (20727218)
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| 研究分担者 |
伊藤 正一 京都大学, 理学研究科, 准教授 (60397023)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 地球中心核 / 電気抵抗率 / 熱伝導率 / 粘性率 / 鉄合金 / ダイヤモンドアンビルセル / 二次イオン質量分析法 / 自己拡散係数 |
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| 研究成果の概要 |
本研究は、地球の液体外核・固体内核の輸送特性を高圧実験から明らかにし、地球の熱進化過程の解明を推進することを目的としている。4年間の研究によって、核を構成する鉄合金の電気・熱伝導率、自己拡散係数を高圧下で決定する手法を確立した。その結果、液体鉄の電気抵抗率、固体鉄の熱伝導率を実際の地球中心核条件で決定することに成功し、大きなブレークスルーを達成した。鉄ー軽元素合金内でのNiの拡散係数決定から地球内核の粘性率にも新たな制約を与えることが出来た。本研究の開始時に論争となっていた地球中心核の伝導度の大きさには研究者間のコンセンサスが得られてきたと言える。
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| 自由記述の分野 |
高圧地球惑星科学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
地球中心核を構成する物質の輸送特性は内核の年齢など地球の構造進化史を解明する上で重要な物性値である。しかし、地球中心核に相当する条件での物質の輸送特性（電気・熱伝導率、粘性率）は実験による制約が難しい物性であった。本研究の結果から結論付けられる重要な知見は、地球中心核の伝導度がこれまでの予想の上限値に近く、内核は10億歳以下の年齢で、熱対流を起こさないということである。このことを実証するような地球物理学的観測と古地磁気観測結果が今後更に展開されていくだろう。本研究の成果から新たに湧き上がる疑問は今後の別の課題として提案されていく。
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