咱們腳底下的地球，最中心那坨“鐵疙瘩”，居然藏著一種人類剛摸清的物質(zhì)狀態(tài)——不是普通固體，也不是液體，卻能讓它軟得像黃油。最近中國(guó)科研團(tuán)隊(duì)的研究，終于把地震界纏了多年的這個(gè)謎題給捅破了。

內(nèi)核的“反常軟”：地震波為啥“卡殼”？

地球內(nèi)核分兩層：外面是熔融的外核，里面是固態(tài)的內(nèi)核。內(nèi)核的條件極端到離譜：壓力超330萬(wàn)個(gè)大氣壓（相當(dāng)于每平方厘米壓3300噸），溫度和太陽(yáng)表面差不多（約5500℃）。

按常理，這么高壓下的鐵合金應(yīng)該硬得像鋼。但地震波測(cè)出來(lái)的結(jié)果卻反常：剪切波（地震里橫走的波）走得比預(yù)期慢很多，內(nèi)核的泊松比（反映材料彈性的指標(biāo)）居然和黃油差不多，離鋼差遠(yuǎn)了。

這問(wèn)題纏了科學(xué)家?guī)资辏簽樯豆虘B(tài)內(nèi)核會(huì)“軟得離譜”？

實(shí)驗(yàn)實(shí)錘：碳原子像小孩穿廣場(chǎng)舞隊(duì)

直到最近，研究團(tuán)隊(duì)，終于拿出了直接證據(jù)。

他們用動(dòng)態(tài)沖擊壓縮平臺(tái)，把鐵碳合金樣品加速到7公里每秒（比子彈快多了），瞬間造出140吉帕壓力、2600開(kāi)爾文溫度——和內(nèi)核條件幾乎一模一樣。

同時(shí)測(cè)聲速、做分子動(dòng)力學(xué)模擬，發(fā)現(xiàn)了關(guān)鍵：鐵碳合金在這條件下變成了超離子態(tài)。

簡(jiǎn)單說(shuō)，鐵原子還保持著有序的晶格（是固體），但里面的碳原子卻像“竄來(lái)竄去的小孩”，在晶格間隙里自由移動(dòng)——就像小孩在廣場(chǎng)舞隊(duì)里鉆來(lái)鉆去，不碰倒人，但讓隊(duì)伍“軟了不少”。

這種狀態(tài)下，合金的剛度驟降，剛好對(duì)應(yīng)地震波的“慢走”和黃油般的泊松比。

不止解地震謎，還影響地球磁場(chǎng)？

這個(gè)發(fā)現(xiàn)不止解釋了內(nèi)核的“反常軟”，還捅開(kāi)了地球內(nèi)部動(dòng)力學(xué)的新窗戶：

碳原子的流動(dòng)，能解釋地震波的“各向異性”——就是波速隨方向變，之前沒(méi)找到合理原因；

這些“流動(dòng)的輕元素”（碳是其中一種），可能給地磁場(chǎng)提供新能量。之前以為地磁場(chǎng)靠熱對(duì)流、成分對(duì)流驅(qū)動(dòng)，現(xiàn)在多了個(gè)“原子擴(kuò)散”的動(dòng)力源；

還解決了輕元素在高壓下的行為爭(zhēng)論——之前沒(méi)重視“間隙固溶體”（碳在鐵晶格間隙）的作用，現(xiàn)在證明這是關(guān)鍵。

地球心臟，原來(lái)不是“死硬疙瘩”

這個(gè)發(fā)現(xiàn)讓科學(xué)家對(duì)內(nèi)核的認(rèn)知徹底變了：從“靜態(tài)、硬邦邦的鐵球”，變成“動(dòng)態(tài)、有原子流動(dòng)的超離子態(tài)固體”。

不止地球，這個(gè)超離子態(tài)還能幫理解其他類地行星（比如火星）、系外行星的磁場(chǎng)和熱演化——畢竟很多行星內(nèi)核條件也極端。

原來(lái)咱們腳底下的地球心臟，居然藏著這么“靈活”的物質(zhì)狀態(tài)！你之前以為內(nèi)核是啥樣的？硬邦邦的鐵？還是像果凍？評(píng)論區(qū)聊聊你的想法～