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地球内核可能隐藏着一种奇怪的物质状态
极端条件下的实验表明，氢化铁可以进入超离子态，使氢能够穿过固体铁晶格。在地球表面深处，内核被挤压并加热到如此极端的条件，以至于它的一些成分可能会以意想不到的方式表现出来。科学东京研究人员的实验表明 [...]
来源:SciTech日报极端条件下的实验表明，氢化铁可以进入超离子态，使氢能够穿过固体铁晶格。
在地球表面深处，内核被挤压并加热到如此极端的条件，以至于它的一些成分可能会以意想不到的方式表现出来。科学东京研究人员的实验表明，氢化铁可以进入超离子状态，其中铁结构保持固态，而氢穿过它。研究结果为了解地球最深处的组成和行为提供了新的线索。
地球内核主要由铁和少量轻元素组成。在巨大的压力和温度下，含有氢、氧和碳等元素的合金预计会变成超离子。在这种不寻常的物质状态下，铁原子保持靠近晶格中的固定位置，而较轻的原子几乎像液体一样穿过该结构。
这种流动性还可以软化合金以抵抗剪切力，这一特性具有潜在的地球物理重要性，因为它可能有助于解释穿过内核的地震剪切波的异常缓慢的速度。然而，到目前为止，这种解释的证据主要来自分子动力学模拟，而不是直接实验。
实验提供了缺失的证据
日本东京科学研究所（Science Tokyo）的研究人员现在发现了强有力的实验迹象，表明面心立方（fcc）氢化铁（FeHX）（一种铁轻元素合金）在与地球内核相关的高压和高温条件下变成超离子。
该成果发表在《自然地球科学》杂志上。博士生 Yoshihiro Nagaya 和 Yusuke Okazaki 与东京科学系地球与行星科学系的 Kenji Ohta 教授一起领导了这项研究。
加热揭示了超离子跃迁
移动氢气仍将被困
DOI：10.1038/s41561-026-02001-5