Raw materials of the Earth: An experimental study on the chondrule-gas reaction

地球的原材料：球粒-气体反应的实验研究

基本信息

批准号：
21K03652
负责人：
今栄直也
金额：
$ 2.66万
依托单位：
National Institute of Polar Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究課題で用いる縦型環状電気炉の運転を開始している。本課題の珪酸塩鉱物の硫化実験には至っていないものの、その実験準備ともなるので以下の概要に含める。石英ガラス管真空封入法による加熱実験を今年度は4-5回実施した。加熱試料は、粉末石英、磁鉄鉱、および金属鉄粉末、の混合物で、ファヤライト合成を目的とした。ファヤライトは天然での入手が難しく、合成して実験・分析に利用することを目的とした。出発物質、加熱条件、を変えて行い、酸素分圧を考慮して行なった。生成物は解析中であるが予察結果から合成法の出発物質と温度の条件が確認できた。また、共同研究者によるシリカ相の相転移を調べるためエコンドライト試料の加熱を行った。本研究課題の予算の一部はこのための実験に用いた石英ガラス管の購入にあてたが、予算の一部は繰り越した。また、立川キャンパスへの移転後当装置のガス導入雰囲気制御を行う実験は行っていなかった。このため、アルゴンガスを導入する配管調整および補助ヒーターを導入して炉内温度勾配を調整するシステムの導入を実施した。前者は、ウスタイトとシリカとの反応によるファヤライト合成を可能にする。また、後者は、石英管内に温度勾配制御を行うことを可能にする。リュウグウの地球風化実験を当実験室にて今年度も継続して実施したこともあり、本課題を本格的に開始するには至らなかった。次年度以降、「地球の化学組成はいかにして決まったか?」の問題に答えるための珪酸塩鉱物の関与する硫化実験を開始することを計画している。

本研究项目使用的立式环形电炉已开始运行。虽然本项目中我们还没有进行硅酸盐矿物的硫化实验，但我们将其包含在下面的总结中，为该实验做准备。今年采用石英玻璃管真空密封法进行加热实验4-5次。加热的样品是用于合成铁橄榄石的石英粉、磁铁矿和金属铁粉的混合物。铁橄榄石很难自然获得，因此目的是合成它并用于实验和分析。改变起始材料和加热条件，并考虑氧分压。虽然产物仍在分析中，但从初步结果中已经确定了合成方法的起始原料和温度条件。此外，共同研究人员还加热了绿洞石样品以研究二氧化硅相的相变。该研究项目的一部分预算用于购买本次实验所用的石英玻璃管，但也有一部分预算被结转。此外，该设备搬到立川校区后，没有进行控制气体导入气氛的实验。为此，我们安装了一个系统，通过调节管道引入氩气并引入辅助加热器来调节炉内温度梯度。前者允许通过方铁矿与二氧化硅的反应合成铁橄榄石。后者还使得可以在石英管内执行温度梯度控制。我们未能认真启动这个项目，部分原因是我们今年在实验室继续进行龙宫全球风化实验。从明年开始，我们计划开始涉及硅酸盐矿物的硫化实验，以回答“地球的化学成分是如何确定的？”的问题。