超高圧実験と熱力学モデリングに基づく地球コア組成の制約

基于超高压实验和热力学建模的地核成分约束

• 批准号: 22KJ0567
• 负责人: 横尾 舜平
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ0567/
• 关键词: 地球コア; 火星コア; 高圧実験; メタル-シリケイト分配実験

本年度は当初の計画通り、鉄-軽元素系のリキダス相関係を決定するための高圧実験を重点的に進めた。具体的には、1、鉄-硫黄-酸素-炭素系の火星コア条件下での融解実験、2、鉄-硫黄-炭素-水素系の火星コア条件下での融解実験、3、液体FeOの高圧下での密度測定に取り組んだ。1、鉄-硫黄-酸素-炭素系の融解実験については、火星コアでの内核の結晶化を議論するに足るだけの圧力範囲、組成範囲での実験を完了した。実験結果に基づいてリキダス相関係を構築し、火星コアに内核が存在する可能性について検討した。熱力学モデルについては2成分系の不確かさが残っているため簡易なモデルしか作成していないが、火星コアを議論するには十分なモデルを得ることができた。本研究については複数の国際学会で発表を行った。2、鉄-硫黄-炭素-水素系の融解実験について本年度より新たに取り組み始めた。鉄中の水素については回収試料から組成を決定することが難しいことが課題であったが、水素量の測定手法については確立しつつある。既に予察的な結果を2点得ることに成功したため翌年度に重点的に取り組むことを計画している。3、液体FeOの高圧下での密度測定については、50万気圧までの圧力範囲で複数の実験点を得ることに成功した。実験手法については概ね確立したため、より高い圧力での実験結果を得ることで地球コア条件下におけるFe-O系の熱力学モデルに制約を加えることを計画している。

This year, we have made progress in determining the relationship between iron and phosphorus elements in the original plan. Specific aspects: 1. Melting behavior of iron-sulfur-carbon-carbon system under Martian conditions; 2. Melting behavior of iron-sulfur-carbon-water system under Martian conditions; 3. Density measurement of liquid FeO under high pressure. 1. The melting process of iron-sulfur-acid-carbon system is completed. The crystallization of the core of Mars is discussed in detail. As a result, the relationship between Mars and Mars is established, and the possibility of Mars 'core existence is discussed. Thermodynamics: 2 component systems are inaccurate, incomplete, simple, easy to make, Mars, etc. This study was conducted in response to a number of international academic presentations. 2. The melting of iron-sulfur-carbon-water system started this year. The determination method of water content in iron and iron is established. The results of the survey were successful and the focus of the next year was on the group planning. 3. The density measurement of liquid FeO under high pressure is successful, and the pressure range of 500,000 pressure is obtained. The thermodynamic properties of Fe-O system under the condition of earth failure are studied.

项目成果

IMPMC(フランス)

IMPMC（法国）