地球核心比太陽的表面更熱，為何確是固態？

科學家們對於為什麼地球的內核比太陽的表面更熱，但卻能保持固態，有一個新的解釋。原來，這可能都是地球中心結晶鐵球的原子結構引起的。

研究人員認為，這種鐵芯存在於一個從未見過的原子狀態，允許它承受在我們行星中心發現的令人難以置信的溫度和壓力。如果他們是對的，這可以解決一個令科學家困惑了幾十年的謎團。

來自瑞典KTH皇家理工學院的一個團隊使用了Triolith（瑞典最大的超級計算機之一），來模擬我們腳下約6400公里（4000英里）處可能發生的原子過程。

與任何其他金屬一樣，鐵中的原子結構根據溫度和壓力而變化。在室溫和正常壓力下，鐵處於所謂的體心立方（BCC）相，在高壓下，其切換到六方密堆積（HCP）相。

這些技術術語描述了原子在金屬內的排列，這反過來影響其強度和其他性質，例如它是否保持固態。

到目前為止，人們認為地球核心的固體鐵結構是一種六方密堆積（HCP）相排列，因為地心條件對於體心立方（BCC）相來說太不穩定了。

而在新的研究中表明，在地球中心的環境實際上加強了這個體心立方（BCC）相的排列，而不是打破它。

研究人員Anatoly Belonoshko說：「在地球核心的條件下，體心立方（BCC）相的鐵展現出從未被觀察到的原子擴散模式。在低溫下的不穩定性殺死體心立方（BCC）相，但在高溫下使體心立方（BCC）相更穩定。」

Belonoshko將地球中心的鐵的極端原子活動與「洗牌」相比較，由於溫度和壓力的強大作用而被不可思議地快速洗牌。

這些力量真的是非凡的：是我們地表壓力的350萬倍，以及比我們在地面上經歷的溫度高6,000°C（10,800°F）。

Triolith收集的數據也顯示，96％的地球內核可能由鐵組成，比之前的估計值更高，其餘的是鎳和其他輕元素。

另一個可以通過最新研究解決的謎題，是為什麼地震波在極點之間傳播的速度比通過赤道傳播的速度更快，這是一種技術上稱為各向異性的特徵，這意味著在一個特定的方向上有組織的東西，例如在木材顆粒。

研究人員說，在地球核心的極端條件下，體心立方（BCC）相鐵的行為足以產生大規模的各向異性效應，為科學家未來開闢另一個途徑。

值得注意的是，這些假設是基於地球內部運動的特定模擬，並且基於不同計算機運行的不同模型，科學家團隊可能得到與這些結論不相容的結果。

直到我們能夠弄清楚如何獲得實際的儀器之前，我們永遠不會100％確定計算是正確性。並且考慮到那裡存在的壓力和溫度，我們可能永遠不會有地球核心活動的直接證據。

但是，儘管面臨各種挑戰，科學家們扔在持續探索，因為一旦我們更多地了解了地球的內部運作，我們可以更好地預測下一步會發生什麼。

科學家認為，地球科學的最終目標是了解地球的過去、現在和未來，而他們的預測能夠做到這一點。