科学家发现神秘金属斑点 或解开行星结构

最新的研究发现，地球地核中的金属斑点可能为揭示其他行星神秘内部结构的关键。我们居住的这颗星球的外壳是由多岩石地幔层构成，其下是主要由铁元素组成的行星金属核心。科学家们能够通过测量地震波以及其产生的电信号变化来间接探测这些地层。对最低地幔层的研究分析显示其具有较高的导电性，以及较低的地震波速度，这表明地核中的铁已经渗透到了地幔中。

关于这些铁是如何从地核渗透到地幔的化学反应过程仍然是个谜。现有的关于金属如何渗入地幔岩石的理论，无论是规模还是速度，都无法很好地解释科学家们观察到的现象。

美国耶鲁大学的地球物理学家唐戸俊一郎和他的学生一彦大冢进行了一项研究，旨在揭开这一谜团。在实验过程中，大冢意外发现他的岩石样本包裹的金属外壳被融化了。唐戸在观察这一意外情况时注意到，融化的铁迅速渗透了整个样本，其速度远远超过了经典模型的预测。

为了进一步探究这一发现，他们进行了一系列模拟实验，最终发现融化的铁与高压高温环境下核幔边界的镁铁氧化物晶体有关。这些富含铁的液体斑点在几分钟内就能迅速渗透到晶体内部达人类头发平均宽度的深度。研究团队发现，这种渗透率是由镁铁氧化物晶体内部的氧化铁浓度决定的。晶体中的氧化铁越多，铁元素的渗透速度就越快。

这一重要发现可能有助于科学家解释其他行星如水星深处地幔存在的密集层。由于镁铁氧化物只是地球和水星地幔层的小部分成分，研究者也在同时探索其他矿物质如何影响铁的运动。唐戸表示，还需要对其他行星的主要组成部分如地球的钙钛矿和水星的橄榄石等进行类似的研究，尤其是在高压环境下这些矿物的影响。这项研究不仅揭示了地球内部结构的新奥秘，也为探索其他行星提供了宝贵的线索。