作者安妮·斯塔克，劳伦斯·利弗莫尔国家实验室 研究人员的一项国际合作探索了铁的高压行为，铁存在于像地球这样的岩石行星的核心
信用:Shutterstock/Johan Swanepoel 铁是恒星中由核合成产生的最稳定和最重的化学元素，这使得它成为宇宙中以及地球和其他岩石行星内部最丰富的重元素
为了更好地理解铁的高压行为，劳伦斯·利弗莫尔国家实验室的物理学家和国际合作者发现了激光冲击铁的亚纳秒相变
这项研究发表在6月5日的《科学进展》杂志上
这项研究可以帮助科学家更好地理解地球和其他行星的物理、化学和磁性，方法是测量冲击压缩整个过程中的时间分辨高分辨率x光衍射
这允许在250皮秒观察弹性压缩开始的时间，并推断在300-600皮秒之间观察三波结构
x光衍射揭示了著名的从环境铁到高压铁的相变发生在50皮秒内
在环境条件下，金属铁是稳定的体心立方形式，但当压力上升到13千兆帕斯卡(地球大气压力的130，000倍)以上时，铁转变为非磁性六方密堆积结构
这种转变是无扩散的，科学家可以看到环境和高压相共存
关于铁的相界位置以及这种相变的动力学仍有争论
该团队使用光学激光泵和X射线自由电子激光(XFEL)探测器的组合，以前所未有的时间分辨率观察了受冲击压缩的铁的原子结构演变，在高压下约为50皮秒
这项技术展示了铁的所有已知结构类型
团队成员甚至在650皮秒后发现了新阶段的出现，其密度与环境阶段相似甚至更低
该论文的合著者，LLNL物理学家Hyunchae Cynn说:“这是第一次直接完整地观察到冲击波的传播与高质量ti me系列数据记录的晶体结构变化有关。”
研究小组观察到三波时间演化，由弹性、塑性和变形相转变为高压相，随后是压缩后相，这是由于在0到2之间的50皮秒间隔内出现稀疏波
用光学激光照射后5纳秒
进一步的实验可能有助于更好地理解岩石行星是如何形成的，或者它们的内部是否有岩浆海洋
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