日本地球惑星科学連合2019年大会

講演情報

[J] ポスター発表

セッション記号 M (領域外・複数領域) » M-GI 地球科学一般・情報地球科学

[M-GI35] 計算科学による惑星形成・進化・環境変動研究の新展開

2019年5月28日(火) 17:15 〜 18:30 ポスター会場 (幕張メッセ国際展示場 8ホール)

コンビーナ:林 祥介(神戸大学・大学院理学研究科 惑星学専攻/惑星科学研究センター(CPS))、小河 正基(東京大学大学院総合文化研究科広域科学専攻)、井田 茂(東京工業大学地球生命研究所)、草野 完也(名古屋大学宇宙地球環境研究所)

[MGI35-P02] 火成活動とプレートテクトニクスの3次元モデリング: 岩石惑星マントルの熱化学進化の解明に向けた取組み

*亀山 真典1,2小河 正基3,2宮腰 剛広2柳澤 孝寿2 (1.国立大学法人愛媛大学地球深部ダイナミクス研究センター、2.国立研究開発法人海洋研究開発機構、3.東京大学大学院総合文化研究科)

キーワード:岩石惑星、マントルダイナミクス、マントル内火成活動、プレートテクトニクス

We are developing 3-D numerical models of mantle convection including the effects of mantle magmatism and plate tectonics, in order to deepen the insights into the thermo-chemical evolution of the mantles of terrestrial bodies. The mantle magmatism is modeled by the generation of liquid phase (magma) owing to the pressure-release melting induced by ascending flows of solid-state convection and the motion of the generated magma as a permeable flow through the solid matrix driven by a buoyancy due to the density difference between the solid and the liquid phases. The coherent motion of tectonic plates is, on the other hand, helped by the narrow zones of low viscosity within the highly viscous "lithosphere" along the top cold surface generated by the stress-history-dependent rheology. However, despite their crucial roles in controlling the overall flow structures, these two mechanisms are incompatible with the solid-state convection of the mantle in essence from the numerical aspects: the localized irregularities caused by them severely deteriorate the large-scale numerical solution of solid-state convection particularly by the multigrid method. In this presentation, we will show the current status and outcrops of our attempts to overcome the numerical difficulty, together with some examples of 3-D experiments running on massive (super)computers.