衝突による金属鉄ー珪酸塩の分離と地球核形成機構に関する実験的研究

金属铁与硅酸盐碰撞分离及土成核机理实验研究

• 批准号: 03232207
• 负责人: 高木 靖彦
• 金额: $ 0.45万
• 依托单位: Toho Gakuen Junior College
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1991
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1991 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-03232207/
• 关键词: 衝突実験; 惑星形成過程; 非均質集積; クレ-タ-

粒径100〜200μmの石英砂と金属鉄粒子を各々重量比47.5%、粉末エポキシ樹脂を5%混合した試料を標的とした衝突実験を行なった。衝突速度は、1100〜1400m毎秒であった。混合試料を予め加熱して固化した標的を用いた場合、その表面にクレ-タ-が形成されたが、その直径:深さの比は約1:1であった。これは、通常の岩石や氷の表面に形成されるクレ-タ-の場合の比、20:1〜10:1と比較すると非常に深いものとなっている。鉛などの金属に形成されるクレ-タ-の比は、約1:1であり、今回のクレ-タ-は、金属の場合に近い形態をしているといえる。予め加熱・固化しない標的の場合、石英砂の場合と同様なクレ-タ-が形成され、そのクレ-タ-底の直下に、1cm立方程の圧密された塊が形成された。この塊を回収し、粉末及び液体エポキシ樹脂により固化した後、切断し断面の顕微鏡観察を行なった。その結果、圧密された塊の中で、石英粒子は殆ど変形・破壊を受けていないのに対して、金属鉄粒子は衝突方向と垂直な方向に著しく伸長されていて、顕著な異方性を示していることが判明した。以上の結果から、石英と金属鉄の1:1混合物の衝突に対する変形は、金属鉄部分が支配しており、全体としての衝突に対する性質も、純粋な金属の場合の延性的性質に近いことが推測された。ただし、この性質が単純に金属鉄粒子の存在だけによるのか、大きな空隙率が影響しているのかは、さらに研究する必要がある。以上の結果は、均質集積か非均質集積かといった地球中心核形成機構の問題のみならず、微惑星の衝突合体による原始惑星の形成過程全体の解明に、大きな貢献をすることが期待される。

Quartz sand with particle size of 100 ~ 200μm and metallic iron particles with weight ratio of 47.5%, powder and resin with weight ratio of 5% are mixed with each other. The collision speed is 1100 ~ 1400m per second. When the mixture is heated and solidified, the surface of the mixture is formed, and the diameter of the mixture is about 1:1. This is usually the case when the surface of the rock is formed in a ratio of 20:1 to 10:1. The ratio of lead to metal is about 1:1, and the ratio of lead to metal is about 1:1. For the case of heating and curing, quartz sand and quartz sand, the same type of high-pressure block is formed, the same type of high-pressure block is formed, and the same type of high-pressure block is formed. After curing, cutting and microscoping of the block, powder and liquid resin As a result, the quartz particles in the middle of the block have changed shape, broken shape, and the metal iron particles have changed direction, elongated direction, and anisotropy. The above results show that the conflict between quartz and metallic iron in the 1:1 mixture is dominated by the metallic iron part and the ductile property in the case of pure metal. The existence of pure metallic iron particles and the porosity of pure metallic iron particles affect the properties of pure metallic iron particles. The above results are expected to explain the whole process of the formation of the earth's central nucleus from homogeneous accumulation to heterogeneous accumulation.

项目成果

Y. Takagi, M. Kato,and H. Mizutani: "Massーvelocity relation of fragments produced by catastrophic impacts" Proceedings of the 24th ISAS Lunar and Planetary Symposium. 24. 34-38 (1991)

Y. Takagi、M. Kato 和 H. Mizutani：“灾难性撞击产生的碎片的质量速度关系”第 24 届 ISAS 月球与行星研讨会论文集 24. 34-38 (1991)。

Y. Takagi, M. Kato,and H. Mizutani: "Massーvelocity relation of fragments produced by catastrophic impacts" Lunar and Planetary Science. XXII. 1371-1372 (1991)

Y. Takagi、M. Kato 和 H. Mizutani：“灾难性撞击产生的碎片的质量速度关系”，月球与行星科学 XXII，1371-1372（1991 年）。

Y. Takagi, M. Kato,and H. Mizutani: "Velocity distribution of fragments of catastrophic impacts" Asteroids,Comets,Meteors 1991. (1992)

Y. Takagi、M. Kato 和 H. Mizutani：“灾难性撞击碎片的速度分布”小行星、彗星、流星 1991 年。(1992)

A. Fujiwara, A. Nakamura,M. Kato,and Y. Takagi: "Experimental simulation of collisions" Primitive Solar Nebula and Origin of the Planets. (1992)

A.藤原，A.中村，M。

M. Kato, Y. Iijima,Y. Okimura, M. Arakawa,N. Maeno, A. Fujimura,and H. Mizutani: "Impact experiments on low temperature H_2O ice" Proc.Intnat.Conf.Physics and Chemistry of Ice. (1992)

M.加藤，Y.饭岛，Y.