리서치 하이라이트

고압에서의 함수 규산염 용융물 생성 메커니즘

Nature 452, 7190

함수 규산염 용융물(hydrous silicate melt)의 구조 및 물리적 특성과 지구 맨틀에 존재하는 압력 하에서 용융물 내에서의 물의 용해도에 대해서는 거의 알려진 바가 없었다. 낮은 압력 하에서, 물의 용해도는 압력 증가에 따라 급격히 증가하며, 물은 고상선 온도(solidus temperature), 밀도, 점도, 그리고 전기 전도도에 상당한 영향을 준다. Mookherjee 등은 함수 규산염 용융물의 분자 다이나믹 시뮬레이션 기본원리에 대한 연구 결과를 발표하였으며, 이를 통해 압력이 물 함유물의 종분화에 궁극적인 영향을 준다는 사실을 발견하였다. 저자들은 수산기(hydroxyl)와 물 분자에 의해서 낮은 압력에서부터 높은 압력으로 구조를 확장하면서 초기단계부터 종분화가 주로 발생한다고 추론하고 있다. 저자들은 구조에서의 이러한 변화를 물-규산염 시스템이 고온에서의 좋은 모델이 되고 있는 것과 연관시켰으며, 물과 규산염의 완전한 혼화물이 모든 맨틀 압력에서 용해된다는 것을 보이고 있다.