金星表層を模擬した高温超臨界二酸化炭素中でのパイライト分解実験

模拟金星表层高温超临界二氧化碳中黄铁矿分解实验

• 批准号: 21654076
• 负责人: 橘 省吾
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21654076/
• 关键词: 金星; パイライト; 分解; 反応速度; 気候; 超臨界流体; 二酸化炭素; ピロータイト

金星環境を地球と対比しながら理解することは比較惑星学上の重要なテーマである.しかし,金星研究は鉱物学・岩石学・地球化学的探査の困難さもあって,これまでは限られた探査データに基づいた理論的研究が先行し,金星環境の安定性や表層物質循環を論じるための重要な化学反応であるパイライトの分解速度データとして,10年以上前に金星環境とはかけ離れた条件下で求められた実験データ(Fegley et al., 1995)がほぼ無批判に使用されてきた.本研究では,高温超臨界二酸化炭素中で金星表層を再現したパイライト分解実験をおこない,高温超臨界二酸化炭素によるパイライトの分解速度,分解メカニズムを求めることを目的とする.また,結果に基づき,金星表層環境でのパイライトの安定性を明らかにし,金星気候モデルに応用することをめざす.研究期間を通じて,パイライト分解に関する1気圧での予備実験を系統的におこなった。結果,金星表層で予想されるよりも酸化的な環境においては,酸素によるパイライトの分解反応が反応速度を支配することがわかったが,金星表層で推定される酸化還元条件では,反応に対する酸素の影響は大きくないことが明らかとなった.これらの予備実験の結果を踏まえ,高温超臨界環境での実験系の立ち上げた.しかし,金星表層の極低酸素分圧を実験系でどのように作成し,制御するかという問題が大きいことがわかり,その解決を試みた.結果として,実験系に酸素ゲッター(グラファイト,チタン)を設置し,酸素分圧は遷移金属酸化物(V2O5, V2O4, MoO3,Fe2O3,Fe3)4, Na4V2O7)の酸化還元を調べることで測定可能であることがわかった.

在比较地球上比较地球的同时了解金星环境是比较行星学的重要主题。但是，金星研究很难在矿物学，岩石学和地球化学探索方面进行，并且基于有限的勘探数据，已经进行了理论研究。实验数据是十多年前在远离金星环境的条件下计算的（Fegley等，2018）。在这项研究中，我们进行了一项黄铁矿分解实验，该实验在高温超临界二氧化碳中重现了维纳斯的表面，并旨在通过高温超临界碳dioxide来确定黄铁矿的分解速率和机制，以基于dioxide。气候模型。在研究期间，我们在一个ATM上进行了系统地进行了有关黄铁矿分解的初步实验。结果表明，在一个比金星表面预期的氧化的环境中，氧气的黄铁矿分解反应占主导地位，但据揭示，在估计金星表面的氧化还原条件下，氧气对反应的影响并不大。根据这些初步实验的结果，我们在高温超临界环境中启动了实验系统。但是，我们发现如何在实验系统中在金星表面创建和控制超低氧部分压力方面的问题很大，我们试图解决这个问题。结果，我们在实验系统中安装了一个氧气蛋白（石墨，钛），并且可以通过检查过渡金属氧化物的氧化和氧化还原（V2O5，V2O4，MOO3，FE2O3，FE2O3，Fe3，Fe3）4，Na4V2O7）。

项目成果

高出力レーザーを使った弾丸飛翔体加速および衝突実験:秒速10kmを越える衝突

高功率激光弹丸加速与碰撞实验：碰撞速度超过10km/s

• 发表时间: 2009
• 期刊: 日本惑星科学会誌遊星人
• 作者: 門野敏彦;重森啓介;境家達弘;弘中陽一郎;佐野孝好;大谷一人;藤原隆史;持山智浩;藤岡慎介;黒澤耕介;城下明之;宮西宏併;尾崎典雅;関根康人;杉田精司;松井孝典;橘省吾;大野宗祐;荒川政彦;竹内拓;中村昭子
• 通讯作者: 中村昭子

月地殻形成条件から制約するマグマオーシャン化学組成

岩浆海洋化学成分受月壳形成条件限制

• 发表时间: 2010
• 作者: 酒井理紗;久城育夫;永原裕子;小澤一仁;橘省吾
• 通讯作者: 橘省吾

Recent Progress of Experimental studies on Dust Formation Kinetics

粉尘形成动力学实验研究新进展

• 发表时间: 2010
• 作者: 片岡香織;橘省吾;瀧川晶;永原裕子;Tachibana S.
• 通讯作者: Tachibana S.

消滅核種存在度から考える太陽系誕生環境

从湮没核素丰度考虑太阳系诞生环境

• 发表时间: 2009
• 期刊: 地球化学 43
• 作者: Takigawa A.;Tachibana S.;Nagahara H.;Ozawa K.;Yokoyama M.;川邊岩夫・平原靖大;橘省吾
• 通讯作者: 橘省吾

鉄学-137億年の宇宙誌(岩波科学ライブラリー)

铁科学 - 137亿年的宇宙学（岩波科学图书馆）

• 发表时间: 2009
• 作者: 宮本英昭;橘省吾;横山広美
• 通讯作者: 横山広美