H-C-N-O系における新奇氷惑星マントル物質の探査とダイヤモンド生成条件の解明

点击翻译按钮获取中文摘要

氷惑星である天王星と海王星の内部には、水・メタン・アンモニアが多量に存在すると考えられている。これらの物質は、氷惑星マントル内部の高温高圧下において、重合や分子解離などの化学反応を経て多様なH-C-N-O系物質を生成することが理論予測されている。しかし、これまでの実験的研究は、技術的困難さから単一成分を扱うものが主であり、現実的な氷惑星マントルの内部条件を再現した多成分系での研究は数例に限られているのが現状である。それゆえ、氷惑星のマントル条件下、すなわち高温高圧下においてH-C-N-O系物質がどのような挙動を示すのかは未だ明らかにされていない。そこで本研究では、氷惑星のマントル組成物質の高温高圧挙動を実験的に調べることにより、氷惑星内部において安定に存在し得るH-C-N-O系物質の探査を行うことを目的とする。2022年度は、本研究課題で実施する高温高圧実験において主軸となる抵抗加熱式ダイヤモンドアンビルセルの装置開発に注力した。その結果、従来装置では困難であった1000 K以上において安定した高温発生が可能となった。