地球的內(nèi)核不是普通的固體 而是由固體鐵子晶格和液態(tài)輕元素組成的超離子狀態(tài)

2025-12-08 21:10:28 分類：休閑 閱讀(412)

地球的內(nèi)核不是普通的固體 而是由固體鐵子晶格和液態(tài)輕元素組成的超離子狀態(tài)
（神秘的地球uux.cn報道）據(jù)cnBeta：地球的核心是我們星球最深的部分，其特點是核不和液壓力和溫度極高，它由一個液體的普通外核和固體的內(nèi)核組成。內(nèi)核的體而體鐵態(tài)輕態(tài)形成和增長是由于內(nèi)核邊界的液態(tài)鐵的凝固。內(nèi)核的由固元素密度低于純鐵，而且據(jù)信一些輕元素存在于內(nèi)核中。晶格
由中國科學(xué)院地球化學(xué)研究所的組成何宇教授領(lǐng)導(dǎo)的聯(lián)合研究小組發(fā)現(xiàn)，地球的離狀內(nèi)核不是普通的固體，而是地球的內(nèi)的固的超由固體鐵子晶格和液態(tài)輕元素組成，這也被稱為超離子狀態(tài)。核不和液在內(nèi)核條件下，普通液態(tài)光元素在鐵亞晶格中具有高度的體而體鐵態(tài)輕態(tài)擴(kuò)散性。
這項研究將于今天（2022年2月9日）發(fā)表在《自然》雜志上。由固元素
超離子狀態(tài)是晶格介于固體和液體之間的一種中間狀態(tài)，廣泛存在于行星的組成內(nèi)部。來自IGCAS和高壓科學(xué)與技術(shù)高級研究中心（HPSTAR）的研究人員利用基于量子力學(xué)理論的高壓和高溫計算模擬，發(fā)現(xiàn)一些Fe-H、Fe-C和Fe-O合金在內(nèi)核條件下轉(zhuǎn)變?yōu)槌x子狀態(tài)。
在超離子鐵合金中，輕元素變得無序，像液體一樣在晶格中擴(kuò)散，而鐵原子保持有序，圍繞其晶格振動，形成固體鐵框架。超離子鐵合金中C、H和O的擴(kuò)散系數(shù)與液態(tài)鐵中的擴(kuò)散系數(shù)相同。
"這是很不正常的。"該研究的第一作者和通訊作者何宇教授說："鐵在內(nèi)核邊界的凝固并沒有改變這些輕元素的流動性，而且輕元素的對流在內(nèi)核中是連續(xù)的。"
關(guān)于內(nèi)核的一個長期之謎是它相當(dāng)柔軟，剪切波速度相當(dāng)?shù)汀Ｑ芯咳藛T計算了這些超離子鐵合金的地震速度，發(fā)現(xiàn)剪切波速度明顯下降。"我們的結(jié)果與地震學(xué)觀察很吻合。來自IGCAS的共同第一作者孫世川說："正是這些類似液體的元素使內(nèi)核變軟。"
高度擴(kuò)散的輕質(zhì)元素可以影響地震速度，為了解內(nèi)核的其他奧秘提供關(guān)鍵線索。通過考慮這些液態(tài)元素在內(nèi)核中的分布和對流，內(nèi)核在過去幾十年中的各向異性結(jié)構(gòu)、地震波衰減和結(jié)構(gòu)變化可以在超離子模型中得到合理解釋。