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在德國漢堡的DESY實驗室里,科學家用兩顆金剛石將微量鐵硅碳合金壓縮至百萬倍大氣壓,再加熱到820攝氏度以上——相當于把珠穆朗瑪峰的重量壓進一個火柴盒大小的空間。
這項極端實驗成功模擬了地球內核環境,首次揭示地心并非均勻鐵球,而是一個具有化學分層的“洋蔥結構”,為地球磁場起源和45億年演化史提供了關鍵線索。
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你發現沒,咱們腳底下6000多公里深的地方,藏著一個連科學家都搞不清的“黑箱”。過去幾十年,教科書都說地球內核是個滾燙的實心鐵球,在液態外核里慢悠悠轉著。
可地震波數據老是“打臉”——南北方向穿過的波,比東西方向快3%到4%。這就像你開車走同一條路,朝北能飆120,朝東卻只能跑80,肯定路上有貓膩。
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老周說句實在話,以前專家們猜是鐵晶體排得整整齊齊,像軍訓方陣一樣順著地球自轉軸立正。但純鐵模型越算越不對勁,尤其內核外層和內層的“速度差”根本對不上。
更別提2023年還有團隊說內核可能“停轉”甚至“倒車”,搞得地學圈一片嘩然。可光靠地震數據猜,終究是霧里看花。
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我跟你講,這次德國科學家干了件硬核的事——他們沒鉆地,而是在漢堡的DESY實驗室,用兩顆金剛石把一丁點鐵硅碳合金夾住,壓到100萬倍大氣壓,再拿激光燒到820℃以上。
這啥概念?相當于把珠穆朗瑪峰整個壓進一個火柴盒,還點著火烤!就在這“微型地心”里,他們用歐洲最強X射線源PETRA III,實時拍下了原子怎么排隊。
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結果炸了鍋:只要摻進一點硅和碳,鐵晶體的排列方式立馬變樣,而且不同深度“排隊姿勢”還不一樣。這不就是個“洋蔥”嗎?外層輕元素多,內層少,一層一個配方。
這種化學梯度,完美復刻了地震波的速度變化。明斯特大學的桑切斯-瓦列教授團隊這回算是抓住了關鍵——地核不是死鐵塊,而是個會“分層腌制”的化學反應釜。
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從另一個角度看,這事影響太大了。地核為啥密度比純鐵低?因為摻了“料”。地球磁場哪來的?靠內核結晶時擠出輕元素,攪動外核液態鐵。
現在知道硅和碳怎么干活,就能反推45億年前地球是怎么“煉”出這顆心臟的。甚至可以說,沒有這層“洋蔥”,就沒有今天保護生命的磁場盾牌。
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別小看這6000公里下的“鐵疙瘩”,它可不是沉默的配角,而是地球活著的引擎。這次研究撕掉了舊地圖,告訴我們:地心不僅熱,還很“講究”——一層硅、一層碳,像廚師調醬料一樣精細。
正是這種微觀世界的秩序,撐起了宏觀世界的安穩。咱們頭頂的藍天、腳下的大地,甚至手機信號不被太陽風暴干掉,都得感謝這顆“洋蔥心”在默默運轉。
科學最酷的地方,就是總能在你以為看透的世界里,突然掀開一層你從沒見過的真相。
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