在地壳深处，在厚厚的地幔和液态外核之外，有一个 1220 公里长的固态内核球。 但新的研究表明，内核根本不是固体，而是与氢、氧和碳形成“超离子状态”，使其既不是液体也不是固体。 我们可能无法向下钻探到地球中心 6371 公里以了解正在发生的事情，因此科学家们利用地球的自然风暴——地震产生的地震波——来了解我们星球的组成。
然而，即使有了这些测量结果，内核仍然是个谜。 在 1930 年代，间接证据表明它可能是固体，几十年后它被认为是结晶铁。 但是这个位于我们星球中心的异常炽热和异常密集的球仍然让我们质疑那里正在发生什么。 从这些地震波中，我们知道内核是软的，剪切波速度很低，这意味着它不可能简单地是实心铁或铁合金。 一些科学家认为可能存在第二个内核，而另一些科学家则认为，由于纯铁的密度比预期的要轻，因此可能存在一些合金形式的轻元素。
但是，由中国科学院的余贺领导的一项新研究——目前正在研究一种可能存在这种元素混合物的物质相——表明，原子核的“固态”实际上可能是一种超离子态。 “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，表现出高的液体状扩散系数，”该团队在他们的新论文中写道。 “这表明内核可能处于超离子状态，而不是正常的固态。”
超离子态是物质的另一种状态，与固体、液体和气体一样，但有一定的区别。 在实验室最近创造的超离子水中，极高的温度和压力会破坏每个水分子，使氧离子处于固态，而氢离子更像液体。 在地球炽热的内核中，该团队使用计算机模拟地震波如何穿过不同的元素组合，并发现铁与碳、氢和氧的合金可以像超离子水一样工作。 铁原子在晶格结构中是“固体”，而碳、氢和氧分子通过介质扩散，形成液体状元素。
这个 机器人 不太可能是关于这个问题的最后一句话。 该论文的发现为这种更软、密度更低的纯铁提供了一个很好的模型，但没有回答关于内核的另一个问题——为什么它看起来不均匀。
为此，我们只需要继续挖掘。
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