火星深部に存在する岩石よりも重いマグマの正体は?~国際宇宙ステーション「きぼう」日本実験棟搭載の静電浮遊炉で火星内部の謎に迫る~

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2025-03-04 愛媛大学

愛媛大学地球深部ダイナミクス研究センター(GRC)の研究グループは、火星深部に存在する高密度マグマの成因を解明しました。高温高圧実験と熱力学的解析により、火星マントルの主要構成鉱物であるガーネットと輝石が部分融解し、鉄に富む高密度マグマが生成されることを明らかにしました。この発見は、火星の内部構造や進化過程の理解に重要な示唆を与えるものです。研究成果は、2025年3月4日に発表されました。

<関連情報>

火星のコア・マントル境界における鉄に富むかんらん岩メルトの重力的安定性 Gravitational stability of iron-rich peridotite melt at Mars’ core-mantle boundary

Yoshio Kono,Chihiro Koyama,Nozomi M. Kondo,Koji Ohara,Hideharu Kuwahara,Ryoichi Nakada,Yuki Watanabe,Hirohisa Oda &Takehiko Ishikawa
Communications Earth & Environment  Published:03 March 2025
DOI:https://doi.org/10.1038/s43247-025-02117-3

火星深部に存在する岩石よりも重いマグマの正体は?~国際宇宙ステーション「きぼう」日本実験棟搭載の静電浮遊炉で火星内部の謎に迫る~

Abstract

Possible existence of dense iron-rich silicate melt layer above Mars’ core is important in understanding the nature and evolution of Mars. However, gravitational stability of iron-rich silicate melt in the Mars’ interior has not been well constrained, due to experimental difficulties in measuring density of iron-rich peridotitic melt. Here we report density measurements of iron-rich peridotitic melts up to 2465 K by using electrostatic levitation furnace at the International Space Station. Our experimentally obtained densities of iron-rich peridotitic melts are markedly higher than those calculated by first principles simulation, and are distinct from those estimated by extrapolating a density model for SiO2-rich basaltic melts. Our determined density model suggests that peridotitic melt with the Fe/(Mg+Fe) ratio more than 0.4-0.5 has higher density than that at the base of the Mars’ mantle, which indicates gravitational stability of the iron-rich peridotitic melt at the core-mantle boundary in Mars.

1702地球物理及び地球化学
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