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在德国汉堡的DESY实验室里,科学家用两颗金刚石将微量铁硅碳合金压缩至百万倍大气压,再加热到820摄氏度以上——相当于把珠穆朗玛峰的重量压进一个火柴盒大小的空间。
这项极端实验成功模拟了地球内核环境,首次揭示地心并非均匀铁球,而是一个具有化学分层的“洋葱结构”,为地球磁场起源和45亿年演化史提供了关键线索。
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你发现没,咱们脚底下6000多公里深的地方,藏着一个连科学家都搞不清的“黑箱”。过去几十年,教科书都说地球内核是个滚烫的实心铁球,在液态外核里慢悠悠转着。
可地震波数据老是“打脸”——南北方向穿过的波,比东西方向快3%到4%。这就像你开车走同一条路,朝北能飙120,朝东却只能跑80,肯定路上有猫腻。
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老周说句实在话,以前专家们猜是铁晶体排得整整齐齐,像军训方阵一样顺着地球自转轴立正。但纯铁模型越算越不对劲,尤其内核外层和内层的“速度差”根本对不上。
更别提2023年还有团队说内核可能“停转”甚至“倒车”,搞得地学圈一片哗然。可光靠地震数据猜,终究是雾里看花。
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我跟你讲,这次德国科学家干了件硬核的事——他们没钻地,而是在汉堡的DESY实验室,用两颗金刚石把一丁点铁硅碳合金夹住,压到100万倍大气压,再拿激光烧到820℃以上。
这啥概念?相当于把珠穆朗玛峰整个压进一个火柴盒,还点着火烤!就在这“微型地心”里,他们用欧洲最强X射线源PETRA III,实时拍下了原子怎么排队。
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结果炸了锅:只要掺进一点硅和碳,铁晶体的排列方式立马变样,而且不同深度“排队姿势”还不一样。这不就是个“洋葱”吗?外层轻元素多,内层少,一层一个配方。
这种化学梯度,完美复刻了地震波的速度变化。明斯特大学的桑切斯-瓦列教授团队这回算是抓住了关键——地核不是死铁块,而是个会“分层腌制”的化学反应釜。
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从另一个角度看,这事影响太大了。地核为啥密度比纯铁低?因为掺了“料”。地球磁场哪来的?靠内核结晶时挤出轻元素,搅动外核液态铁。
现在知道硅和碳怎么干活,就能反推45亿年前地球是怎么“炼”出这颗心脏的。甚至可以说,没有这层“洋葱”,就没有今天保护生命的磁场盾牌。
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别小看这6000公里下的“铁疙瘩”,它可不是沉默的配角,而是地球活着的引擎。这次研究撕掉了旧地图,告诉我们:地心不仅热,还很“讲究”——一层硅、一层碳,像厨师调酱料一样精细。
正是这种微观世界的秩序,撑起了宏观世界的安稳。咱们头顶的蓝天、脚下的大地,甚至手机信号不被太阳风暴干掉,都得感谢这颗“洋葱心”在默默运转。
科学最酷的地方,就是总能在你以为看透的世界里,突然掀开一层你从没见过的真相。
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