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地球：形態不安定性により生じる深部での溶けた鉄のマントルへの貫入
Nature 492, 7428 doi: 10.1038/nature11663
地球の核–マントル境界は、鉄に富んだ液体がマントル中の酸化物やケイ酸塩と相互作用をする領域である。鉄の濃縮はマントル底部で起きて、低地震波速度と高電気伝導度をもたらす可能性があるが、鉄の濃縮をもたらすもっともらしい物理過程が示されたことはない。元素によっては粒子境界で拡散が十分早い場合があるが、拡散が支配する鉄の濃縮はあまりに遅いので効率的ではない。より重要なことは、実験的研究と地球物理学的観測は、核は酸素が飽和していないことを示しており、核に隣接するマントルはFeOが枯渇していると考えられることである。本論文では、鉄に富んだ液体と接する(Mg,Fe)Oは形態不安定性を起こし、鉄に富んだ液体の小塊を酸化物に貫入させることを示す。この形態不安定性は、2つの物質が全体として化学平衡に達していない場合に化学ポテンシャルの勾配によって生じ、地球内部では一般的な過程のはずである。鉄に富んだメルトはこの機構によって核マントル境界から離れて50〜100 km輸送される可能性があり、マントル中の鉄に富んだ領域に対する説明を与えている。
