氷惑星マントル物質の高温高圧実験に基づく天王星・海王星の内部構造モデルの構築

基于冰质行星地幔物质高温高压实验构建天王星和海王星内部结构模型

基本信息

  • 批准号:
    19J01467
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 3.08万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 财政年份:
    2019
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2019-04-25 至 2022-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

本研究は、氷惑星マントル組成物質の高温高圧実験を行うことにより、メタンやアンモニアの融解や分子解離挙動、及び、これに派生して生じるダイヤモンドや新奇物質の生成プロセスとその条件を解明することを目的としている。2021度は、昨年度から引き続き、抵抗加熱式および外熱式ダイヤモンドアンビルセルの改良を行うとともに、CO2レーザー加熱式ダイヤモンドアンビルセルを用いた高温高圧実験により、C-N-O-H系物質の氷惑星内部条件下における挙動の解明に取り組んだ。その結果、一部の試料において、レーザー加熱による加熱中心部の黒色化が観察された。この黒色化の原因を明らかにすべく、室温へ温度クエンチ後、黒色部に対し、X線回折を行ったところ、典型的なダイヤモンドの回折線が得られた。加えて、ラマン分光により、固体水素やメタンと水素から成る分子化合物の生成が示され、さらに脱圧回収後の固体生成物からは明瞭なダイヤモンドのラマンピークが得られた。これらの結果は、高温高圧下におけるメタンの分子解離および重合によるダイヤモンドの生成が、氷惑星のマントル内部条件を想定したC-N-O-H系においても起こり得ることを示すものである。これら得られた成果については、国内学会・シンポジウムで発表を行うとともに、査読付き国際雑誌(Kadobayashi et al., Sci. Rep. 11, 8165 (2021))にて公表している。
This study aims to clarify the conditions for the production of novel substances by melting, molecular dissociation, and derivation of novel substances under high temperature and pressure conditions. 2021 ° C, 2021 ° C, 202021 ° C, 202020 ° C, 202 The results, part of the test material, heating, heating center and black color are observed. The reason for this color change is clear, the room temperature is high, the color part is low, the X-ray folding line is low, and the typical folding line is low. The formation of molecular compounds after addition of hydrogen, separation of hydrogen, separation of hydrogen, The result is that the molecular dissociation and coincidence of the C-N-H system are determined by the internal conditions of the C-N-H system. Kadobayashi et al., Sci. Rep. 11, 8165 (2021)).

项目成果

期刊论文数量(24)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Review: high pressure generation techniques beyond the limit of conventional diamond anvils
回顾:超越传统金刚石砧极限的高压产生技术
  • DOI:
    10.1080/08957959.2019.1704753
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2
  • 作者:
    Yagi Takehiko;Sakai Takeshi;Kadobayashi Hirokazu;Irifune Tetsuo
  • 通讯作者:
    Irifune Tetsuo
氷天体内部条件下におけるメタンハイドレートの高温高圧安定性
冰体内条件下甲烷水合物的高温高压稳定性
  • DOI:
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    門林宏和;平井寿子;中野智志;町田憲治;大藤弘明;川村英彰;大竹道香;山本佳孝
  • 通讯作者:
    山本佳孝
マルチメガバールにおける圧力スケールの相互比較
兆巴压力等级的相互比较
  • DOI:
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    境毅;門林宏和;三守秀門;中本有紀;加良勇輔;八木健彦;河口沙織;平尾直久
  • 通讯作者:
    平尾直久
High pressure and high temperature stability of methane hydrate in water-methane-ammonia system
水-甲烷-氨体系中甲烷水合物的高压高温稳定性
  • DOI:
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Hirokazu Kadobayashi;Hisako Hirai;Hiroaki Ohfuji;Hideaki Kawamura;Michika Ohtake;Yoshitaka Yamamoto
  • 通讯作者:
    Yoshitaka Yamamoto
天王星と海王星の内部条件下におけるメタンハイドレートからのダイヤモンド生成
天王星和海王星内部条件下利用甲烷水合物生产钻石
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Hiroshi Fukui; Hirokazu Kadobayashi;Hirotaka Abe; Ryunosuke Takahashi;Hiroki Wadati;Naohisa Hirao;門林宏和
  • 通讯作者:
    門林宏和
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  • 通讯作者:
    入舩 徹男
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  • DOI:
  • 发表时间:
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  • 作者:
    門林 宏和;大藤 弘明;平井 寿子;小島 洋平;山本 佳孝;大竹 道香;大石 泰生;平尾 直久
  • 通讯作者:
    平尾 直久
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  • DOI:
  • 发表时间:
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    0
  • 作者:
    境 毅;門林 宏和;増田 翔太;中本 有紀;河口 沙織;清水 克哉;髙橋亘
  • 通讯作者:
    髙橋亘
2段式およびトロイダル型DAC による極高圧発生の試み
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
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  • 作者:
    境 毅;門林 宏和;増田 翔太;中本 有紀;河口 沙織;清水 克哉
  • 通讯作者:
    清水 克哉
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  • 通讯作者:
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