新认知！地核最内部是个铁球

作为地球上最神秘的地方之一，地球的固体内核处于地球上最极端的温度和压力环境中，其压力超过300万个大气压，温度接近太阳表面，约5726摄氏度。由于内核远非人类所能触及，我们只能从地震产生的地震信号中推断其密度和化学成分。

澳大利亚国立大学地球物理学家乔安妮·斯蒂芬森曾解释说：“传统上，我们被告知地球有四个主要层：地壳、地幔、外核和内核。”

我们对地壳之下的了解主要是从火山爆发及地震波的震动中推断出来的。从这些间接观察中，科学家们计算出，温度超过5000摄氏度的灼热内核仅占地球总体量的1%。

地球的最内部——地心到底是什么样？国际学术期刊《自然-通讯》在线发表的一篇论文称，地球最内核可能是一个位于内层的半径约650千米的铁球，且铁球与地球内核的外层分离。

该论文的标题是《高达五倍的混响波通过地球中心和明显各向异性的最内层的核心》。该论文的通讯作者和第一作者是澳大利亚国立大学地球科学研究院博士后潘清山，论文的另外一名作者是澳大利亚国立大学地球科学研究院地震学和数学地球物理学系主任、教授赫尔沃耶·特卡尔契奇。

这项目前为止最新的研究或能增进我们对地球形成与演化的理解。长期以来，研究人员一直对这样一个最内核的存在与否及其大小提出了假说，但这些假说一直存在争议。由于缺乏灵敏度能达到给地球深层内部采样的探测器，探测地球最内核的工作一直难有进展。

澳大利亚国立大学地球科学研究院的科学家们此次梳理了当前探测器的数据，测量了地震在地球内部传播过程中产生的地震能量波的不同。他们首次观察到了这些波沿着整个地球直径来回传播了最多5次。這些波揭示了一个与此前认知不同的存在，其半径大约为650千米，且与内核的外层分离。研究人员认为，它的内界面或许反映出内核的生长曾发生过快速变化。仍需进一步研究最内核与内核外壳之间过渡的特征，从而更好地理解地球的深层内部和形成史。

英国广播公司2015年8月发布的一篇文章称，几乎可以确定地核主要是由铁组成的。人们认为地核中大约80%的成分是铁，尽管精确的数值仍有待确定。铁是银河系中最常见的元素之一，同时也普遍存在于陨石之中。但地表的实际含铁量就比我们想象中要少得多了。所以有理论认为，在45亿年前地球形成之时，大量的铁都沉降到地核中了。

此外，还有一项地心研究值得关注：地球的内部核心可能富含氧气。

人们普遍认为内核中存在轻质元素，但其类型和含量仍有争议。宇宙化学和地球化学证据表明，它应该含有硫、硅、碳和氢。实验和计算也证实，这些元素与纯铁混合，在地球深处的高温高压条件下形成各种铁合金。

然而，与我们密切相关的氧，通常认为被排除在内核之外。这主要是因为在地表或地幔环境中从未发现过富含铁成分的铁-氧合金。所有已知的铁氧化物中的氧含量都大于或等于50个原子百分比。尽管人们一直在试图合成具有富铁成分的氧化铁化合物，但这种物质还从未被发现。地球的内部核心是如此“缺氧”吗？

科学家通过研究揭示，富含铁的铁-氧合金在近3亿千帕的极端压力和超过约2726摄氏度的高温下是稳定的。该结果证明了氧气可以存在于固体内核中，这为进一步了解地核的形成过程和演化历史提供了关键的因素。