Letter 地球：地球マントル最深部のMgSiO3ポスト−ペロブスカイト相の弾性的性質 2004年7月22日 Nature 430, 6998 doi: 10.1038/nature02702 MgSiO3ペロブスカイトは、地球の下部マントルの主要な構成要素であると考えられてきたが、この相だけでは核−マントル境界直上200〜300 kmで観測されている地震波速度の不連続（D"不連続面）、あるいはD"層で観測されている地震波速度の偏向異方性を説明できない。このような現象をペロブスカイトの相転移で説明しようとした実験的および理論的研究は、ペロブスカイト相の安定性を確認しただけで終わりがちだった。しかし、最近行われたX-線回折のin situ測定は、D"不連続面の温度圧力条件に近い125 GPa、2,500 K以上では「ポスト−ペロブスカイト」相への転移が起きることを明らかにした。本論文では両方の相の絶対零度における構造、安定性および弾性的性質に対する第一原理計算の結果を示す。その結果、ポスト−ペロブスカイト相は98 GPa以上で安定相となり、マントル最深部で観測されている地震学的不連続面と異方性の原因となりうることが分かった。この単位胞の基底状態の計算は、温度および微量元素の効果を含んでいないが、D"層の数々の性質を矛盾なく説明できる。 Full Text PDF 目次へ戻る
