在我们脚下的深处，在超过5,100公里的惊人深处 地球的内部核心 ＆mdash;铁和镍的坚固球在塑造我们在表面上经历的条件方面起着至关重要的作用。实际上 ，没有它 ，我们就不太可能存在 。
但是尽管它具有重要意义，但它的形成和发展方式还是一个难题 。我们甚至都不知道它是多大的。幸运的是，矿物质物理学使我们更加接近解决这个谜。
内核负责地球的 磁场 ，它的作用像盾牌 ，保护我们免受有害太阳辐射的侵害 。这个磁场对于创造使生命在数十亿年前蓬勃发展的条件可能很重要 。
地球的内核曾经是液体，但随着时间的流逝而变得坚固。作为 地球 内核逐渐冷却 ，在周围富铁的液体“冻结”处向外膨胀 。也就是说 ，它仍然非常热， 至少5,000 kelvin（k）（4726.85摄氏度） 。
这种冷冻释放元素的过程 ，例如氧气和碳 ，它们与热固体不兼容。它在外部芯的底部创建了热的浮力液体 。液体升入液体外芯并与之混合，从而产生电流（通过“发电机动作 ”） ，从而产生我们的磁场 。
曾经想过是什么让 北极光 在天空跳舞？您可以感谢内部核心。
有关的： 为什么地球有磁极？
为了了解地球的磁场在其历史上的发展是如何发展的 ，地球物理学家使用模拟核心和地幔的热状态的模型 。
这些模型有助于我们了解热量是如何在地球内分布和转移的 。他们假设当液体冷却至其熔点时，固体内核首先出现 ，将其作为时间 当它开始冻结。麻烦是 ，这并不能准确反映 冻结过程 。
因此，科学家探讨了“过冷 ”的过程 。过冷的是将液体冷却在其冰点以下而不变成固体的情况下。这发生在 大气中的水，有时在形成冰雹之前 ，有时达到30℃ ，并在地球核心中用铁。
计算表明，实际上需要多达1,000k的超冷 冻结纯铁 在地球的核心中 。鉴于核心的电导率意味着它以每十亿年的100-2亿年速度冷却 ，这是一个重大挑战 。这种超冷的水平意味着 ，核心在整个历史中需要低于其熔点（1,000至5亿年的历史），这会带来额外的并发症。
由于我们无法物理访问核心＆mdash;人类仅钻入地球12公里； 我们几乎完全依靠地震学 了解我们星球的内部 。内核是在1936年发现的 ，其大小（约占地球半径的20％）是深层地球最有可能的特性之一 。假设固体和液体之间的边界代表熔点和核心温度的相交 ，我们使用此信息来估计核心的温度。
这一假设还有助于我们估计在内核开始从组合内部和外部核心形成之前可能发生的超冷的最大程度 。如果核心最近冻结，则在内核的当前热状态表明 ，当内核首次开始冻结时 ，组合核的熔点可能低于其熔点 。这表明最多可以 超过约400k的过冷。
这至少是地震学允许的两倍 。如果核心在冷冻之前用1,000k过冷冷却，则内核应比观察到的要大得多 。另外 ，如果冻结需要1,000K ，并且从未实现，则根本不应该存在内部核心。显然，这两种情况都不准确 ，那么可以解释什么？
矿物物理学家已经测试了纯铁和其他混合物 ，以确定需要多少过冷来启动内核的形成 。尽管这些研究尚未提供明确的答案，但仍有有希望的进步 。
例如 ，我们了解到这是出乎意料的 晶体结构 和 存在碳 可能会影响超冷。这些发现表明 ，某些以前未被认为的化学或结构可能不需要如此不合理的超冷。如果核心可以在不到400k的过冷的情况下冻结，它可以解释我们今天看到的内核的存在 。
不了解内核的形成的含义是深远的 。以前对内核年龄的估计 范围从 500至100万年。但是 ，这些并不能解决过冷的问题 。即使是100k的适度过冷 ，也可能意味着内部核心比以前想象的要年轻几亿年 。
了解古磁岩石记录中内核形成的标志；地球磁场的档案;对于研究太阳辐射对大规模灭绝的影响的人至关重要。
除非我们更好地了解磁场的历史，否则我们无法完全确定其在可居住条件和生命的出现中的作用 。
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