Composition of the Earth's core estimated from the core formation process

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本研究期間前から行っているFe-(Si, S, C, H)系の第一原理分子動力学計算（核の温度・圧力領域（温度：4000ー8000K、圧力：100ー350 GPa））を引き続き行い、組成の異なる各鉄液体混合物の状態方程式を作成した。また、地震波観測値や他の制約条件との比較により、外核全体の組成の推定を試みた結果をとりまとめ、国際誌に論文を投稿した。具体的には、各鉄液体混合物の状態方程式と地震波観測値の比較のみにより、どの軽元素が、どれだけ外核へ多く含まれるのかについて、論ずることは不可能であることについて明らかにし、外核の組成をさらに制約するためには、他の制約条件が必要であることを示した。このことは、状態方程式と地震波観測値の比較のみにより外核の組成を推定した先行研究（Huang et al., 2011の衝撃圧縮実験（外核は酸素に枯渇））とBadro et al., 2014の第一原理分子動力学計算（外核は酸素に富む））とは相異なる結果である。本研究の結果では、外核は炭素を主要な軽元素として含んでいないことを、状態方程式と地震波観測値の比較のみから明らかにしたが、それ以上は、制約できないことを示した。また、他の制約条件として、全地球組成、ICBでの密度不連続性、P波速度の不均一性、および、核形成時の元素分配を用い、外核の組成を検討した結果、外核がSiを主要な軽元素として含んでいる可能性が高いことを論じた。また、マグマオーシャンでの金属の分離時、金属とケイ酸塩メルトにおける各元素の濃度の推定をすることができる動径方向1-Dコードを作成した。