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氷、メタン、アンモニアの高温高圧分解実験による天王星と海王星のマントル構造の解明

通过冰、甲烷和氨的高温高压分解实验阐明天王星和海王星的地幔结构

基本信息

批准号：
16J00612
负责人：
木村友亮
金额：
$ 2.83万
依托单位：
Ehime University (2017-2018)Tohoku University (2016)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、CO2レーザー加熱装置とブリュアン-ラマン散乱分光計測を組み合わせた複合計測システムを開発し、惑星内部環境下におけるアンモニアの弾性波速度計測とラマン分光分析を行った。高温高圧下のアンモニアのブリュアンスペクトル中に出現する、液体に由来する音速ピークの観察を基にして60 GPaまでのアンモニアの融点計測に成功した。約2000 K、40 GPa以上の温度圧力条件で低い音速を持つ新しい相を発見した。ラマン分析からその新しい相はイオン化していることがわかり、この相が超イオン相に相当することがわかった。超イオン相の縦波速度は液体と同等であることが示されたため、超イオン相は液体と同程度の弾性特性を持っていることがわかった。本研究で決定した融解曲線から惑星内部の温度圧力環境にアンモニアの超イオン相が存在することが明らかになった。したがって、超イオンアンモニアは天王星、海王星内部に存在しているが、この物質が液体と同等の弾性特性を持っていることから、超イオン物質は惑星深部の対流抑制に寄与していないことがわかった。氷惑星のもう一つの主要物質であるメタンは深部で水素とダイヤモンドに分解することがわかっている。この分解生成されたダイヤモンドがマントル深部に沈殿してダイナモ生成を妨げるような安定成層を形成している可能性が考えられる。このように本研究から、氷惑星の磁場生成メカニズムと関連する、重要な内部構造が明らかになった。

In this study, the CO2 system is used to measure the velocity of the wave in the interior of the satellite, and the spectrometer is used for spectroscopic analysis. Under the high temperature and high temperature, the temperature is very high, and the liquid is detected in the high temperature. The speed of sound, the speed of sound, the base temperature, 60 GPa, the melting point, the melting point, the temperature, the speed of sound, the speed of About 2000 K, 40 GPa above "temperature" force condition "low" sound speed "new" phase see "new". In order to analyze the situation, we need to analyze the new phase and change the phase in the first place. The wave velocity of the liquid is the same as that of the liquid, the wave velocity of the liquid is the same as that of the liquid. In this study, it is determined that the temperature in the interior of the star, the temperature environment, the temperature, the temperature, the temperature In the interior of Uranus, Neptune, Neptune, Uranus, Neptune, In the first place, the main thing is the water content in the deep, the water, the water. In the deep part of the house, there is a study of the possibility of the formation of stability and stability. In this study, the magnetic field of the star is generated, and the important internal system is made.