要点-本研究グループが世界をリードする超高圧高温実験と微小領域化学組成分析により、地球形成期の超高圧下（約50万気圧）でおきた、コア−溶融マントル間の水素の分配の決定に世界で初めて成功しました。その結果、当時地球に存在した水の9割以上が水素としてコアに取り込まれたことがわかりました。-地球コアには鉄

要点-日本が世界に誇る川井型マルチアンビルプレス[用語1]を用いた高圧発生技術、大型放射光施設SPring-8[用語2]／JASRIおよび高エネルギー加速器研究機構（KEK）放射光実験施設フォトンファクトリー（PF）[用語3]の放射光X線により、火星コア[用語4]

要点-本研究グループの世界をリードする超高圧高温発生技術と、大型放射光施設SPring-8の世界最高性能の放射光X線を用いて、100万気圧4,000度という極限条件下で液体鉄の密度の精密測定に世界で初めて成功しました。-今回得られた液体鉄の密度は、地球の外核（

概要 東京工業大学地球生命研究所の廣瀬敬（所長・教授）らは、液体の地球コアに元々大量に溶け込んでいたケイ素と酸素が、その後の冷却に伴って二酸化ケイ素として結晶化し続け、それがコアの対流を引き起こすことにより、地球には誕生間もない頃から磁場が存在していた可能性が高いことを突き止めた。この磁場の存在が大気の散逸を防ぎ、今日に至るまで地球には豊かな海が維持されてきたと考えられる。これまでの研究から、地球の形成時において、重たい液体の金属鉄が地球中心部へと沈んで行く間に周囲のマグマと化学反応を起こし、マグマの主成分であるケイ素と酸素が金属中に取り込まれ、コアへと運ばれたと考えられている。そこで、同研究グループが地球コアに相当する超高圧高温環境を実験室で実現し、ケイ素と酸素を含む液体鉄をその環境下に置いたところ、二酸化ケイ素（地表では石英）の結晶化が観察された。コア最上部の液体鉄から密度の小さな二酸化ケイ素が結晶化して分離することにより、残りの液体の密度が大きくなり地球中心へと沈んで行く。これによりコアの中で金属の対流運動が発生し、電磁誘導作用によって磁場を形成する。このようなメカニズムにより、地球はその長い歴史を通して磁場を維持し続けてきたことが明らかになった。一方、地球は磁場があるために太陽風による大気の散逸を免れ、その結果、海の蒸発も免れた可能性がある。本研究により、惑星の大気や海の保持には、その誕生時に「金属コアがどのように形成されたか」が1つの鍵であることが示唆される。

Scientists at the Earth-Life Science Institute at the Tokyo Institute of Technology report in Nature (22 February 2017) unexpected discoveries about the Earth's core. The findings include insights into the source of energy driving the Earth's magnetic field, factors governing the cooling of the core and its chemical composition, and conditions that existed during the formation of the Earth.