地球中心核ーエネルギ-と物質の収支ー

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本研究は手法を異にする3つの研究グル-プより成っている。物質科学グル-プでは筑波大学の2次イオン質量分析計の周辺装置の拡充をはかり、元素分配解析の精密化を試みている。重点的に拡充した部分は、イオン源の高輝度化・高信頼性化、面分析用ディテクタ-でありこれにより同位体比測定まで含めた高精度化、微量元素の分析が可能になった。また面分析ディテクタ-の導入により分配係数の決定に不可欠な2次元分析に道を開いた。本年度はこれらの基礎的性能の整備に費やされたために、高圧実験試料をもちいた金属・シリケイト間の分配係数の決定などの決定は次年度にもちこされている。核形成にひき続いておきたマグマオ-シャンでの分化を調べるために従来の装置を用いてシリケイト・メルト間の元素の分配係数が決定された。流体力学グル-プでは組成対流が外核の流体運動に果たす役割を中心に研究を進めた。又熱対流の流れ場、温度場の基本的な性質が数値実験、室内実験の両者から調べられた。シミュレ-ショングル-プでは核形成初期の流体の密度成層構造をとりあげ、地球初期史に果たした役割が調べられた。鉄・ニッケル以外の第3成分の混入による外核の密度成層構造の形成はダイナモ運動やマントルカップリングに極めて重要な役割を果たしたと考えられる。個別の研究成果とは別に本研究で明らかになった問題点をより明確化し中心核全体に関わる問題としてとらえるために他の研究グル-プとセミナ-を開催した。1つは核の流体運動に関するサマ-セミナ-で組成対流、密度成層構造のふるまいがダイナモグル-プとの間で議論された。2番目のセミナ-は地球初期史に関するセミナ-で地球初期のマグマオ-シャンの形成が物質科学、超高圧グル-プ、シュミレ-ショングル-プを集めて核形成に関連して議論された。