[S-IT03_29PM2] Structure and dynamics of Earth and Planetary deep interiors

[SIT03-26] 高温高圧下における 液体鉄ニッケル硫黄合金の弾性波速度測定

*今田 沙織¹、中島 陽一²、駒林 鉄也³、廣瀬 敬⁴、筒井 智嗣⁵、内山 裕士⁵、石川 大介⁵、Alfred Baron² (1.東京工業大学 地球惑星科学専攻、2.理化学研究所 理化学研究所、3.エジンバラ大学、4.地球生命研究所、5.高輝度光科学研究センター)

キーワード：弾性波速度, 非弾性散乱法, 外核, 液体鉄合金, 高温高圧実験

液体Fe-Ni合金で構成されている外核には、水素(H)、炭素(C)、酸素(O)、ケイ素(Si)、硫黄(S)等の軽元素が含まれると考えられてきたが、含有される軽元素の種類、含有量は未だ明らかにされていない(e.g. Poirier 1994, Li and Fei 2003, McDonough 2003)。また、近年の観測により、火星や水星にも液体核が存在する可能性があることが報告された(Dehant, Science, Margot et al. 2007 )地震波速度は地球深部の観測量として最も信頼性が高い。液体Fe合金の弾性波速度のデータは、観測により得られた地震波速度と直接比較することが出来、外核組成決定に強い制約を与える。しかし実験的困難さから、5 GPa以上の高圧下において液体Fe合金の弾性波速度を測定した例は無い(Nishida et al., 2012)。本研究では、地球、火星、水星外核に含まれる軽元素の候補の一つである硫黄に着目し、高圧発生装置ダイヤモンドアンビルセルとSPring-8　BL35XU、BL43XU高分解能X線非弾性散乱装置を組み合わせ、高圧下における液体Fe-Ni-S合金の弾性波速度測定を、10-30万気圧までの圧力範囲にて行った。出発試料として、(Fe_0.83Ni_0.17)₃S、(Fe_0.64Ni_0.36)₃Sの組成をもつ粉末混合物、もしくはマルチアンビル型高圧発生装置を用い、合成した試料を用いた。今学会では、得られた弾性波速度データを用い、火星核、水星核について議論を行う。