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氷天体内部のレオロジーに関する実験的研究

冰物体内部流变学的实验研究

基本信息

批准号：
18654095
负责人：
久保友明
金额：
$ 1.98万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

1)氷-硫酸塩ハイドレートおよび氷-ダスト2相系の結晶粒成長カイネティクス真空焼結法を用いて空隙や気泡の少ない良質の出発物質を作成することに成功した。それを用いて大型冷凍庫内の恒温箱において・1℃から-7℃の条件で純氷多結晶体、氷+硫酸塩ハイドレートおよび氷+ダストの2相多結晶体を用いて粒成長実験を行った。2vo1%程度のごく少量の硫酸塩ハイドレートおよびダスト成分が氷の粒成長を大きく抑制することが明らかになった。ガリレオ衛星の外殻氷層は純氷である場合よりも、硫酸塩ハイドレートやダストなどの第2相粒子が少量含まれている方が、粒径が細粒に保持されてより軟化する可能性が高い。そのことが外殻氷層内における対流運動を可能にしているかもしれない。2)2次元X線回折時分割測定法を用いた氷の高圧相転移および氷高圧相の結晶粒成長カイネティクス実験ダイアモンドアンビルセルと放射光の単色X線回折法を用いて、0-3GPa,200-300Kの条件で、氷のVI-VIIIおよびVI-VII高圧相転移の核生成と成長のカイネティクスや氷VI相およびVII相の結晶粒成長カイネティクスをX線その場観察した。デバイリングの回折斑点から結晶数密度を推定する方法を用いて相転移や結晶粒成長にともなう氷高圧相の結晶粒径変化のカイネティクスを観察した。粒径標準物質を用いた回折斑点数の校正実験も行った。約15秒毎の時分割測定に成功しているが、回折斑点数を定量的に扱うためには結晶粒径と入射ビームサイズのバランスをより最適化する必要がある。3)CO_2 ice+H_2O ice 2相多結晶体の塑性変形実験MITのDurham博士らと協力し、CO_2 ice+H_2O ice 2相多結晶体の流動則を明らかにする実験を行った。CO_2 iceはH_2O iceに比較し非常に流動しやすいことが知られていた。本研究により、H_2O iceに少量のCO_2 iceが混ざることにより流動応力が大きく減少することが明らかになった。太陽系外縁部の氷天体表面は非常に低温であるにも関わらず、流動地形が見られる場合がある。そこでは固いH_2O iceに加えて柔らかい第2相の存在が重要な役割を果たしている可能性が示唆された。

1) The crystal grain growth process of 2-phase system of-sulfuric acid was successfully prepared by vacuum sintering method with less voids and bubbles and good quality emission materials. In the case of a large refrigerator, the temperature of the incubator ranges from 1℃ to-7℃, and the temperature of the pure crystal, the sulfuric acid, and the sulfuric acid are increased. 2VO1% of the total amount of sulfuric acid in the composition of the grain growth of large inhibition. The outer shell of the satellite is pure, and the second phase particles of sulfuric acid are small in size and fine in particle size. The inner shell of the shell is filled with fluid. 2)2 X-ray time-division method was used to determine the crystal grain growth rate of high pressure phase shift and high pressure phase shift. X-ray field observation was used to determine the crystal grain growth rate of high pressure phase shift and high pressure phase shift under the conditions of 0-3GPa,200-300K, VI-VIII and VI-VII. The method for estimating the crystal number density of the high pressure phase is used to detect the crystal particle size change of the high pressure phase. The calibration of particle size standard material is carried out in the middle of the reflection point. About 15 seconds each time division measurement success, reflection spot number quantitative, crystal particle size, incidence, color, optimization, necessary 3) The plastic transformation of CO_2 ice+H_2O ice 2-phase polycrystals is carried out by Durham's cooperation with MIT, and the flow of CO_2 ice+H_2O ice 2-phase polycrystals is carried out clearly. CO_2 ice and H_2O ice are very mobile. In this study, a small amount of CO_2 ice is mixed with H_2O ice, and the flow force is reduced. The surface of the outer part of the solar system is very low temperature, and the flow terrain is very low. The existence of the second phase is important to the success of the H_2O ice.