一个世纪前，科学几乎不知道地球甚至有核心。今天，我们被核心及其与地球其他地方的联系所吸引。确实，我们正处于核心研究黄金时代的开始。

        核心的总体形态

        从地球对太阳和月球引力的反应方式到1890年代，我们知道行星具有密集的核，可能是铁。1906年，理查德·迪克森·奥尔德汉姆（Richard Dixon Oldham）发现，地震波通过地球中心的速度比通过地幔的速度慢得多，因为地震中心是液态的。

        1936年，英格·莱曼（Inge Lehmann）报告说，某物反射了岩心内部的地震波。显然，铁心由厚铁水壳（外铁心）和中心较小的实心铁心组成。之所以可靠，是因为在该深度处，高压克服了高温的影响。

        2002年，哈佛大学的Miaki Ishii和Adam Dziewonski发表了证据，证明了大约600公里的“最内层核心”。2008年，宋夏东和孙新磊提出了一个不同的地质内芯，全长约1200公里。在其他人确认这项工作之前，对这些想法的理解不多。

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        无论我们学到什么，都会提出新的问题。液态铁必须是地球地磁场的来源-地磁发电机-但是它是如何工作的？为什么地球动力学在地质时间内会翻转，从而使磁性向北和向南切换？在熔融金属与岩石地幔相遇的岩心顶部会发生什么？在1990年代开始出现答案。

        学习核心

        我们进行核心研究的主要工具是地震波，尤其是来自2004年苏门答腊地震等大型事件的地震波。振铃的“正常模式”使行星以您在大肥皂泡中看到的那种运动脉动，对于检查大型深层结构很有用。

        但是一个大问题是非唯一性-任何给定的地震证据都可以用多种方式解释。穿透岩心的波也至少穿过地壳一次，并且穿过地幔至少两次，因此地震图中的特征可能起源于几个可能的位置。必须对许多不同的数据进行交叉检查。

        当我们开始用逼真的数字在计算机中模拟深地球时，以及在实验室中使用金刚石-铁砧单元重现高温和高压时，非唯一性的障碍有所减弱。这些工具（以及持续时间的研究）使我们能够窥视地球的各个层级，直到最后我们可以考虑到核心。

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        核心由什么组成

        考虑到整个地球平均而言是由我们在太阳系其他地方看到的相同物质组成的，因此核心必须是铁金属和一些镍。但是它的密度不如纯铁，因此大约10％的铁芯必须更轻。

        关于什么是轻质成分的想法一直在发展。长期以来，硫和氧一直是候选物质，甚至已经考虑使用氢。近来，人们对硅的兴趣上升，因为高压实验和模拟表明硅可能比我们想象的更好地溶解在铁水中。也许其中不止一个。提出任何特定的方法都需要很多巧妙的推理和不确定的假设，但是这个主题并非完全是测。

        地震学家继续探索内心。核心的东半球似乎与西半球的铁晶体排列方式不同。这个问题很难解决，因为地震波必须从地质地震一直直达地球中心直达地震仪。恰好排列正确的事件和机器很少见。而且效果微妙。

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        核心动力

        1996年，宋夏东和保罗·理查兹（Paul Richards）证实了一个预测，即内核的旋转速度略快于地球其余部分。地磁发电机的磁力似乎是负责任的。

        在地质时期内，随着整个地球的冷却，内核会不断增长。在外核的顶部，铁晶体冻结并下雨进入内核。在外芯的底部，铁在压力下冻结，并带走了大部分镍。剩余的铁水更轻并且上升。这些上升和下降的运动与地磁相互作用，以每年20公里左右的速度搅动整个外核。

        水星行星也有一个大铁芯和一个磁场，尽管比地球弱得多。最近的研究表明，水星的核心富含硫，并且类似的冷冻过程会搅动它，“铁雪”下降，而富硫液体上升。

        1996年，加里·格拉兹迈尔（Gary Glatzmaier）和保罗·罗伯茨（Paul Roberts）的计算机模型首次重现了地球动力学的行为，包括自发逆转，从而使核心研究激增。好莱坞在动作电影“核心”中使用动画时给了格拉茨迈尔意外的观众。

        Raymond Jeanloz，Ho-Kwang（David）Mao等人最近进行的高压实验室工作为我们提供了有关铁水与硅酸盐岩相互作用的地质岩心-地幔边界的暗示。实验表明，芯和地幔材料会发生强烈的化学反应。这是许多人认为地幔柱起源的地区，并逐渐形成夏威夷群岛链，黄石，冰岛和其他地表特征。我们对核心了解得越多，它就越接近。

        PS：核心专家组成的紧密而紧密的小组全部属于SEDI（地球深层内部研究）小组，并阅读了《深层地球对话》时事通讯。他们使用核心局网站的特别局作为地球物理和书目数据的中央存储库。