
2010年4月5日発表
地球の中心にかかる高い圧力と高い温度を再現!
新しい装置 ができた!
地球の内部は、どうなっているのでしょうか。そこは高圧高温(解説1)の世界。そのなぞを解き明かすためには、内部にある岩石や鉄を取り出して調べることが必要です。けれど、地球の半径は、およそ6,400km。地球内部の
「地球中心部を再現できれば、研究が大きく進む。」そう考えた研究者は、新たなレーザー加熱式ダイヤモンドアンビル装置の開発に


地球の内部は、

図1:地球の内部
地球の内部奥深くの岩石や鉄を


まずは言葉の意味からお話ししましょう。レーザー加熱式とは、レーザーをあてて加熱するという意味です。ダイヤモンドは、宝石の1つで地球上でもっともかたいもの。アンビルは英語で

図2:レーザー加熱式ダイヤモンドアンビルのしくみ
したがって、これを使って作った試料を


その装置の開発にあたって、研究者は実に10年もの間、様々な工夫をこらしました。中でも特にこだわったのは、ダイヤモンドアンビルの先っぽです。ダイヤモンドアンビルをただ強くおしつけあうだけでは、超高圧は作れません。面の形によって圧力は変わりますし、2つの面をできる限り同じ形にして、さらにベストの位置に合わせないと、ダイヤモンドが

図3:実験の失敗例
さらに、試料にも工夫をこらし、直径0.02mmで0.005mmまでうすくした鉄の板を用意しました(図4)。

図4:実験用の鉄の板
0.02mmとは、どれくらい小さいのでしょう。みんなのかみの毛の太さは、約0.06mm。つまり、ダイヤモンドアンビルの先っぽも鉄も、このかみの毛よりもずっと細くうすいのです(図5)!

図5:大きさくらべ
研究者は、このようにして開発したレーザー加熱式ダイヤモンドアンビル装置を使って実験し、その状態を「スプリングエイト」 という

図6:今回使ったダイヤモンドアンビル
研究者が


今回の開発によって、地球の中心部の超高圧超高温を作りだすことが可能になりました。つまり、地球内部のあらゆる物質を、地表で作れるようになったのです。
地球内部の鉄には、
解説1:高圧高温
高い圧力と高い温度という意味です。
解説3:「スプリングエイト」
神戸にある世界最大の大型放射光施設といわれる実験施設です。放射光とは、赤外線、可視光、紫外線、ガンマ線、エックス線、すべての光のことです。物質科学・地球科学・生命科学・環境科学・産業利用などの分野で優れた研究成果をあげています。
解説3:
これまでの記録は、300万気圧・1700度で、これもこの研究グループが2005年に達成したものです。