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Exploring Thermodynamic Properties of Earth’s Core-Forming Materials

Projektbeschreibung

Erdkernbildende Materialien: Phasenbeziehungen und Dichten in Systemen aus Eisen und leichten Elementen

Der Erdkern erzeugt das Magnetfeld der Erde. Eigenschaften des Erdkerns, die auf seine Entstehung zurückgehen, bergen Informationen über die Entstehung und Entwicklung des Planeten. Das vom Europäischen Forschungsrat finanzierte Projekt Earth core wird ein thermodynamisches Modell des eisenreichen Erdkerns erstellen, wobei der Schwerpunkt auf den leichten Elementen und ihrer Modulation durch Druck, Temperatur und die chemische Umgebung liegt. Das Team wird Hochdruck- und Hochtemperaturexperimente mit verschiedenen Erhitzungsarten, In-situ-Röntgenbeugung und chemischen Analysen durchführen. Diese werden in thermodynamische Berechnungen einfließen, um physikalische Eigenschaften zu erhalten, die sich nur schwer direkt durch Experimente bestimmen lassen. Die Projektergebnisse werden Aufschluss über die Entstehung und Entwicklung der Erde und anderer erdähnlicher Planeten mit metallischem Kern geben.

Ziel

It is known that the Earth’s core is less dense than pure iron by about 7%, which is due to the presence of a light element(s) such as Si, S, C, O, and H. The goal of this project is to construct a thermodynamic model of the Earth’s central core. A particular focus is on the identification of the light element because the inclusion of these elements in iron liquid depends on the pressure (P), temperature (T), and chemical environment and hence provides us invaluable information about the origin and evolution of the solid Earth. We will examine phase relations and density of phases in Fe-light element systems by conducting high-P-T experiments and employing thermodynamic calculations based on the experimental data.
High-P-T experiments will be conducted in a diamond anvil cell with three different kinds of heating techniques: laser heating, external-resistive heating, and internal-resistive heating. Of the three, the internal-resistive heating system is a special technique that I have developed and employed and I am currently generating 5000 K at 200 GPa with it. Structure of phases will be analysed by in-situ X-ray diffraction. Chemical analysis will also be employed on samples to determine element partitioning between the phases.
I will also employ thermodynamic calculations based on the experimental data to fully understand the thermodynamic properties of the materials and obtain physical properties which are difficult to directly determine by experiment such as sound velocity of liquids.
From the thermodynamic models, I will calculate the physical properties of light element-bearing iron liquids and compare them with seismologically constrained values of the Earth’s core to find out the best matching composition. From these results, I will discuss the physical and chemical environments during the core formation and implicate in the origin and evolution of the Earth. Also the results will be applied to other terrestrial planets which have metallic cores.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.

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Programm/Programme

Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.

Thema/Themen

Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.

Finanzierungsplan

Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.

ERC-COG - Consolidator Grant

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.

(öffnet in neuem Fenster) ERC-2014-CoG

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Gastgebende Einrichtung

THE UNIVERSITY OF EDINBURGH
Netto-EU-Beitrag

Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.

€ 1 891 765,00
Adresse
OLD COLLEGE, SOUTH BRIDGE
EH8 9YL Edinburgh
Vereinigtes Königreich

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Region
Scotland Eastern Scotland Edinburgh
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten

Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.

€ 1 891 765,00

Begünstigte (1)

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