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極限状態のマグマの挙動をレーザー高圧実験で解明!

広島大学大学院理学研究科 関根利守特任教授は、大阪大学大学院工学研究科(兒玉了祐教授、尾崎典雅准教授グループ)や大阪大学レーザーエネルギー学研究センターなどとの共同研究で、地球型惑星内部や地球飛来隕石の主要鉱物であるカンラン石を成分とするマグマの、極限状態での異常な相変化を示す結果を得ました。

これまで、一旦マグマとなった(溶解した)カンラン石は温度と圧力がさらに上がると、単純に気化蒸発すると考えられてきましたが、これとは異なる全く新しい知見が得られました。本研究成果は、巨大地球型惑星の内部や惑星形成過程での微惑星衝突時に発生する極限環境(約10,000度および300万気圧程度)下では、マグマ中で複雑な化学反応・相変化が起こりうることを示唆しています。

このことは、巨大衝突時の生成マグマの組成・物性や物質移動に再考の可能性があることを示唆し、巨大地球型惑星のマントルやコア形成時の元素の分配などに影響し、ひいては今後の地球型惑星の形成史研究に大きな影響を与えると考えられます。

本研究の成果は、平成28年8月3日午後2時(米国東部標準時間—日本時間4日午前3時)に米国科学振興協会AAAS*1刊行のオンラインジャーナル「Science Advances」に掲載されました。

平成28年8月1日に、広島大学東広島キャンパスで本研究成果に関する記者説明会を開催しました。

関根利守特任教授(左)と尾崎典雅准教授

【本研究成果のポイント】
●未知だった極限高温高圧のマグマをレーザー高圧実験により再現し、部分結晶化という異常挙動を明らかにした。
●高温高圧のマグマの物性・振る舞いは、これまで考えられてきた単純な気化蒸発したマグマのものとは大きく異なる。
●今後の惑星科学研究に大きな影響を与える。

お問い合わせ先

広島大学大学院理学研究科
特任教授 関根 利守(せきね としもり)
E-mail: toshimori-sekine*hiroshima-u.ac.jp (*は半角@に置き換えて送信してください)


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