超高温高圧実験に基づく内核中の軽元素の研究

基于超高温高压实验的内核轻元素研究

• 批准号: 04J04604
• 负责人: 桑山 靖弘
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04J04604/
• 关键词: 超高温高圧実験; 核; 放射光; シリカ; 相転移; 結晶構造; レーザー加熱式ダイヤモンドアンビルセル; 内核; 外核; 相転位; 軽元素; X線回折

地球の内核は330-360万気圧、数千度という超高温高圧の世界である。従って、これらの温度圧力条件を実験室内で再現することは地球の中心を知る上で本質的に重要であるが、これまで200万気圧以上で高温実験を行うことは世界の誰にも実現できなかった。私は地球の核の振る舞いを理解するために超高温高圧実験の技術開発を行い、レーザー加熱ダイヤモンドアンビルを用いて世界で始めて300万気圧以上の長高圧下で高温実験を行うことに成功した。さらにこの技術開発の過程において、これまで理論的にはその存在が予測されながらこれまで実証されていなかった、黄鉄鉱構造のシリカの合成に成功し、また、この黄鉄鉱構造のシリカの結晶構造を280万気圧2000度という超高圧高温状熊で観察することに成功した。さらにこの新しい結晶構造をもつシリカが地球型系外岩石惑星や海王星などの核を形成する可能性を示した。また、地球中心核の主要物質であると考えられている鉄や鉄-ニッケル合金の超高圧高温実験を行い、320万気圧というこれまで誰も達成したことのない超高圧下におけるこれらの金属の構造を観察することにも成功している。この私の開発した300万気圧以上での超高温高圧実験は現在のところ他に実現できるグループは存在せず、今後この技術を用いて地球中心物質の振る舞いを研究することにより、これまで未知の世界であった地球の中心核についての理解が深まることが期待される。

Earth's inner core is 330-360 million degrees, thousands of degrees, ultra-high temperature and high pressure. The temperature and pressure conditions of the earth are important for understanding the nature of the earth. The temperature and pressure conditions of the earth are more than 2 million. The temperature and pressure conditions of the earth are important for understanding the nature of the earth. The technology development of ultra-high temperature and high pressure in the world has been successfully carried out under the conditions of high temperature and high pressure. In the process of technical development, the existence of this theory has been predicted, and the synthesis of yellow iron structure has been successfully investigated. The crystal structure of yellow iron structure has been successfully investigated at 2.8 million degrees Celsius and 2000 degrees Celsius. This new crystalline structure shows the possibility of the formation of Earth-type exoplanets and Neptune nuclei. The main material of the earth center core is iron, iron-iron alloy, ultra-high pressure and high temperature, 3.2 million gas pressure, and the structure of metal is successfully investigated. The ultra-high temperature and high pressure of this kind of development has reached 3 million and above, and now it has been realized. However, there is still a long way to go before this kind of technology can be used in the study of the vibration of the earth's central matter. Therefore, it is expected that the understanding of the earth's central core will be deepened in the unknown world.

项目成果

The pyrite-type high-pressure form of silica

• DOI: 10.1126/science.1114879
• 发表时间: 2005-08-05
• 期刊: SCIENCE
• 影响因子: 56.9
• 作者: Kuwayama, Y;Hirose, K;Ohishi, Y
• 通讯作者: Ohishi, Y

New High-Pressure Form of Pyrite-Type Silica under Multimegabar Pressure

兆巴压力下黄铁矿型二氧化硅的新高压形态

• 发表时间: 2006
• 期刊: SPring-8 Research Frontiers 2005
• 作者: 監修:柴山充弘;梶原莞爾;中村 琢磨;中村 琢磨;中村 琢磨(T.K.M.Nakamura);中村 琢磨(T.K.M.Nakamura);中村琢磨(T.K.M.Nakamura);中木 琢磨(T.K.M.Nakamura);Yasuhiro Kuwayama
• 通讯作者: Yasuhiro Kuwayama