地球的内核可能充满了一种既非固态也非液态的奇怪物质

　　根据一项新的研究，地球的内核可能充满了一种既非固态也非液态的奇怪物质。

　　半个多世纪以来，科学家们一直认为，地球最深的凹处是由熔融的外核组成，外核围绕着一个致密压缩的固体铁合金球。但 2 月 9 日发表在《自然》杂志上的新研究提供了对地球内部结构的罕见见解——而且它比以前想象的要奇怪得多。

　　新的计算机模拟表明，地球炽热且高压的内核可能以“超离子状态”存在——氢、氧和碳分子的旋转混合物，不断地在网格状的铁晶格中晃荡。

　　研究人员在他们的论文中写道：“我们发现六方密排铁中的氢、氧和碳在内核条件下转变为超离子状态，显示出像液体一样的高扩散系数。” “这表明内核可以处于超离子状态，而不是正常的固态。”

　　这颗行星的核心承受着与太阳表面一样热的压力和灼热的温度，其内容长期以来一直是科学家和科幻作家等人猜测的主题。自 1950 年代以来，对穿过地核的地震产生的地震波的研究取得了进展，这使研究人员能够对地球核心内部的情况做出更精确的猜测，但即使在今天，情况仍远未明朗。

　　2021 年一项关于一种称为剪切（或“s”）波的地震波如何穿过地球内部的研究表明，地球的内核并不像曾经认为的那样是实心铁，而是由各种状态的Live Science 此前报道称， “糊状”材料由铁原子和较轻元素（如氧或碳）组成的铁合金组成。

　　但科学家们并不确定这种糊状物是由什么组成的。通过探测器进入核心是不可能的，因此对于新的研究，研究人员转而采用模拟——编译地震数据并将其输入一个先进的计算机程序，该程序旨在重现核心的极端压力和温度对各种可能的核心元素：如铁、氢、氧和碳。在规则的固体中，原子将自己排列成重复的网格，但核心模拟表明，在地核中，原子将转变为超级离子合金——铁原子的框架，其他元素在强大的对流驱动下围绕着铁原子能够自由游泳。

　　“这很不正常，”该研究的第一作者、中国科学院地球物理学家 Yu He在一份声明中说。“铁在内核边界的凝固并没有改变这些轻元素的流动性，轻元素的对流在内核中是连续的。”

　　如果模拟与现实相符，那么糊状超离子材料的持续流动可以帮助解释为什么内核的结构似乎会随着时间发生如此大的变化，甚至可以解释造成地球磁场的强大对流是如何产生的。但首先，必须证明该模型。

　　“我们将不得不等到实验环境成熟，才能复制内核条件并仔细审查提出的模型。然后我们将看到哪些模型是物理模型。”澳大利亚国家地震学和数学地球物理学负责人 Hrvoje Tkal？i？未参与这项研究的堪培拉大学在一封电子邮件中告诉 Live Science。“与此同时，全球地震学正在取得进展，越来越多的地震探测器迅速可用，我们希望在未来十年内限制确定内核地球物理模型的一些关键参数。”