为什么炽热的地球内核是固态铁球？

在地球的中间，地核可分为两部门，外核是液态的铁水，它包裹着冥王星巨细的固体铁球内核，这是一个困扰了几代科学家的谜题。固然地球最中间的温度最高可达6000度，比太阳概况还要热一些，但那边倒是固态的，这怎么可能呢？

在地心的固体铁块中，原子摆列在晶体布局中。这些布局看起来分歧，组成取决于温度和压强。在正常的温度和年夜气压力下，铁呈现为体心立方聚积布局，经典的立方体外形有八个极点和一个中间点，每个点包含一个铁原子。然而，在极高的压力下，铁的布局酿成了六方密聚积布局，每个点都被别的12个点包抄，这是金属晶体的最密聚积体例。

铁的晶体布局

地球焦点的压力极其高，达到了地球概况年夜气压的350万倍。良多科学家认为，在这种高压下，铁晶体味在那边形当作六方密聚积布局，体心立方聚积布局在这种情况下底子不成能存在。但在2017年2月颁发的一项研究中，瑞典斯德哥尔摩皇家理工学院的科学家对收集到的地球内部的数据进行了阐发，得出了一个惊人的结论。

研究人员利用一台年夜型超等计较机阐发了年夜量数据，成果发现，地球固态焦点的铁呈现为体心立方聚积布局，这要归功于不成能的极端前提。在正常的温度下，这种体心立方聚积布局是不不变的，它的原子“平面”很轻易滑出布局当作为液态。但在地核的极端情况中，原子移动得极其快，极其接近，以至于它们无处可去。就像在拥挤的地铁车厢里的乘客一样，他们只是换了位置，但连结了本来的外形。

该研究合著者Anatoly Belonoshko暗示，这些平面的滑动有点像洗牌中的纸牌。即使牌被放在分歧的位置，但仍然是一副牌。同样地，体心立方聚积的铁保留了它的立方布局。

这能完美地诠释了为什么地球的焦点是固态的，也诠释了为什么地动波在地球南北极之间传布的速度要比赤道快。铁原子在某个立方体布局中的活动体例半斤八两于给铁增添了“纹理”，就像木头有纹理一样，这能给它一个优先的偏向。领会关于地球内部的组成，可以帮忙我们对将来地球可能发生的重年夜工作做出精确的展望。