劳伦斯·利弗莫尔国家实验室
一个艺术家对超级地球横截面的构想，NIF目标室叠加在地幔之上，向地核内部看
信用:约翰杰特/LLNL
4500多颗太阳系外行星的发现，产生了对它们内部结构和动力学建模的需求
事实证明，铁起着关键作用
劳伦斯·利弗莫尔国家实验室(LLNL)的科学家和合作者在国家点火设施使用激光实验测定了高达1,000 GPa(近1000万个大气压)的纯铁的高压熔化曲线和结构特性，这是地球内核压力的三倍，也是以往任何实验压力的近四倍
这项研究发表在《科学》杂志上
该团队进行了一系列实验，模拟了一包铁向超级地核中心下降时观察到的情况
这些实验是作为NIF发现科学项目的一部分进行分配的，该项目对所有研究人员开放
LLNL物理学家、该论文的主要作者里克·克劳斯说:“岩石行星内部蕴藏着丰富的铁，因此有必要了解铁在更大质量的类地行星核心深处极端条件下的性质和反应。”
“铁的熔化曲线对于理解内部结构、热演化以及发电机产生的磁球的潜力至关重要
" 磁层被认为是适合居住的类地行星的重要组成部分，就像在地球上一样
地球的磁发电机产生于环绕实心铁内芯的对流液态铁外芯，由铁凝固过程中释放的潜热提供动力
随着铁在类地行星中的突出，需要在极端压力和温度下的精确物理特性来预测它们内部发生的事情
铁的一级性质是熔点，对于地球内部的条件，这一点仍有争议
熔体曲线是一种材料从有强度到无强度所能经历的最大流变转变
这是固体变成液体的地方，温度取决于铁的压力
通过实验，研究小组确定了在超地球系外行星内部六边形紧密堆积结构的核心固化过程中发电机作用的长度
克劳斯说:“我们发现，质量是地球4到6倍的类地系外行星将拥有最长的发电机，这为抵御宇宙辐射提供了重要的屏蔽。”
克劳斯说:“除了我们对了解系外行星宜居性的兴趣之外，我们为铁开发的技术将在未来应用于更程序化的相关材料，”包括库存管理计划
熔体曲线对状态方程模型是一个非常敏感的约束
该团队还获得了证据，证明在这种极端条件下凝固的动力学很快，从液体转变为固体只需要几纳秒，这使得该团队能够观察到平衡相边界
克劳斯说:“这种实验性的洞察力正在改善我们对所有材料的时间相关材料反应的建模。”
其他利弗莫尔队成员包括苏珊娜·阿里、乔恩·贝洛夫、洛林·本尼迪克特、乔尔·贝尼尔、戴夫·布劳恩、费德里卡·科帕里、戴恩·弗拉坦杜诺、塞巴斯蒂安·哈梅尔、安迪·克里吉尔、艾米·拉齐茨基、詹姆斯·麦克纳尼、马里乌斯·米洛特、菲利普·敏特、戴恩·M
斯特本茨、达米安·斯威夫特、克里斯·韦伦伯格和乔恩·埃格特
伊利诺伊大学芝加哥分校、卡内基科学研究所、罗切斯特大学、桑迪亚国家实验室、加州理工学院、加州大学戴维斯分校和加州大学洛杉矶分校的研究人员也为这项研究做出了贡献
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