研究課題
太陽系の外惑星領域では、表層が氷に覆われた衛星が数多く存在する。氷は水に浮くため、表層が凍っていても内部には融けた領域が存在する可能性があり、内部海と呼ばれている。人工衛星による観測などによって、内部海が存在すると考えられているものにエウロパやエンセラダスなどがあるが、このうちエンセラダスでは内部海の物質が噴き上がる様子が観測されている。この様な噴出活動は氷火山と呼ばれている。さて、この様な内部海の物質は純粋な水ではなく、塩類が溶け込んだ塩水であると考えられている。衛星内部は高圧力の環境であるので、塩水の物性を高圧力下で調べることは内部の分化や氷火山活動を理解するうえで重要である。本研究課題は、物性測定のための技術開発を行うことを目的としている。2020年度は高圧顕微鏡セルを導入し、本研究の圧力範囲では比較的低い側の圧力で精密な圧力制御と正確な粘度および圧力測定ができるようにした。これにより、ダイヤモンドアンビルセルを使用した高圧側での実験との整合性を確認できるようになった。また、高圧セルを取り付ける回転ステージをPCでコントロールできるようにした。その結果、落球粘度測定の繰り返し実験が効率よく行えるようになった。さらに、冷却水循環水路の断熱性を改良して実験下限温度を下げることに成功した。以上の装置開発によって、氷衛星内部環境の高圧力下で衛星内部海の塩水溶液の粘度測定を可能にした。また、この装置を使用して実際に硫酸マグネシウム水溶液などの衛星内部海物質の粘度測定を行った。
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すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 3件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 13件) 備考 (1件)
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