地球外核在生锈吗？ - 比思論壇

地球表面的铁，无论是简单的钉子还是坚固的大梁，当暴露在潮湿空气或含氧的水中时，就会逐渐发生氧化反应。这种反应的红褐色产物就是铁锈，可以由各种形式的含水氧化铁和氧化铁氢氧化物组成。在美国西南部的干旱气候区，以及其他许多地方发现的红色岩石都属于同一种氧化铁矿物——赤铁矿；而在潮湿的环境中，像赤铁矿这样的铁矿石会风化成铁的碱式氧化物——针铁矿（FeOOH）。

　　在地球深处，确切地说，在地球表面以下2900千米深处，大量的熔融铁组成了地球的外核。那么，外核也会生锈吗？

　　最近，科学家在实验中发现，当铁在接近100万大气压（类似地幔深处）的压力下与水分——以水或含氢氧基矿物的形式——相遇时，会形成过氧化铁或高压形式的氧化铁-氢氧化铁，结构与黄铁矿相同（称为黄铁矿型FeOOH）。换句话说，这些实验中的氧化反应确实会形成高压铁锈。

　　如果铁锈确实存在于外核与地幔的交界处（地核-地幔边界，简称CMB，又称古登堡界面），那科学家们或许有必要更新他们对地球内部及其历史的看法。这些铁锈可以揭示下地幔的深水循环和超低速区（ULVZs）的神秘起源。超低速区是位于地球流体核心上方一层小而薄（不超过50千米）的区域，地震波速在此显著降低。这些铁锈或许还可以解释大氧化事件（GOE）和新元古代氧化事件（NOE），前者标志着地球富氧大气层的开始，大约发生在25亿到23亿年前；后者发生在10亿到5.4亿年前，使大气中的自由氧达到现在的水平。