日本地球惑星科学連合2015年大会

講演情報

口頭発表

セッション記号 P (宇宙惑星科学) » P-PS 惑星科学

[P-PS22] 太陽系における惑星物質の形成と進化

2015年5月27日(水) 17:15 〜 18:00 A02 (アパホテル&リゾート 東京ベイ幕張)

コンビーナ:*伊藤 正一(京都大学大学院理学研究科)、臼井 寛裕(東京工業大学地球惑星科学科)、瀬戸 雄介(神戸大学大学院理学研究科)、宮原 正明(広島大学理学研究科地球惑星システム学専攻)、木村 眞(茨城大学理学部)、大谷 栄治(東北大学大学院理学研究科地学専攻)、三浦 均(名古屋市立大学大学院システム自然科学研究科)、薮田 ひかる(大阪大学大学院理学研究科宇宙地球科学専攻)、座長:伊藤 正一(京都大学大学院理学研究科)、宮原 正明(広島大学理学研究科地球惑星システム学専攻)

17:57 〜 18:00

[PPS22-P15] 第一原理熱力学積分分子動力学法の開発と木星核の熱化学状態への応用

ポスター講演3分口頭発表枠

*谷内 聖1土屋 卓久1 (1.愛媛大学地球深部ダイナミクス研究センター)

The thermochemical state of the Jovian rocky core still remains unclear. Although the rocky components of the cores in gas giants are likely to be MgO, SiO2 and Fe (Guillot, 1999), reported melting condition are still limited up to ~500-1500 GPa (Boates and Bonev, 2013; Millot et al., 2015; Bouchet et al., 2013), which are far lower than the Jovian core P,T condition (4 TPa and 20 kK) estimated based on the equations of state of gas materials determined by ab initio calculations (Nettelmann et al., 2012), primarily due to experimental difficulty. Thermochemical state (e.g., solid or liquid) of these materials might influence the tidal dissipation of planets and the mixing of the core and envelope. In order to clarify the phase equilibria, we have developed a new technique for calculating free energies of liquid and crystalline states based on the thermodynamic integration method (Frenkel and Smit, 2001) combined with the ab initio molecular dynamics method.
We obtained the following new findings: (1) calculated density of the MgO-SiO2-Fe mixture is found highly consistent with the modeled Jovian core density, (2) although the melting temperatures of MgO and SiO2 are higher than the modeled Jovian core temperature, the eutectic temperature is lower. These could serve for more detailed modeling of Jovian interior.