地球の内核にある鉄の構造
Shigehiko Tateno1, Kei Hirose, Yasuo Ohishi
1Department of Earth and Planetary Sciences, Tokyo Institute of Technology, Ookayama, Meguro, Tokyo 152-8551, Japan. tateno.s.aa@m.titech.ac.jp
地球の内核は主に鉄 (Fe) で構成されています. 実験では,六角密集鉄 (hcp) が内核条件下では安定していることが示され,その構造が地震性アニソトロピーを説明することを示唆しています.
科学分野:
- 地質物理学 地質物理学とは地質物理学です.
- 材料科学 材料科学とは
- 高圧物理 高圧物理
背景:
- 地球の固体の中核は主に鉄 (Fe) で構成されています.
- 内核の極端な圧力と温度を実験的に再現することは困難です.
- これらの条件下における鉄の正確な結晶構造は不確実である.
研究 の 目的:
- 地球の内核条件における鉄 (Fe) の安定した結晶構造を決定する.
- 鉄の弾性特性とアニソトロピーを,関連する圧力と温度で調査する.
主な方法:
- 静的圧縮実験は,鉄 (Fe) について行われました.
- 377ギガパスカル (GPa) と5700ケルビン (K) まで測定を行った.
- 六角密集型 (hcp) 構造のc/a軸比を分析した.
主要な成果:
- 鉄 (Fe) の六角密集 (hcp) 構造は,377 GPa と 5700 K.まで安定していることが判明しました.
- c/a軸比の弱い温度依存性は,hcp Fe.で観察されました.
- これは,hcp Feが内核温度で弾性的にアニソトロプ的であることを示唆している.
結論:
- 鉄の六角密集 (hcp) 段階は,地球の固体内核の構造である可能性が高い.
- hcp Feの弾性アニソトロピーは,好ましい方向性と組み合わせて,内核における観測された地震アニソトロピーを説明することができます.
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