新研究發現，地球中心的固態內地核僅僅只有10億歲。
現代地球就像一個夾心蛋糕，最外層是固態的地殼，然後是熾熱黏糊糊的地幔，液態的外地核，最後是固態的內地核。隨著地核中液態鐵逐漸冷卻結晶，固態內地核也在緩慢的增大。這一過程有助於增強液態外地核的攪動，生成包裹地球的磁場，保護植物不受有害宇宙射線的侵害。
換句話說，內地核相當重要。
但是我們對這個2442公裡寬的鐵球的歷史知之甚少。我們估計它的年齡範圍在5億年至40多億年之間，差不多和45億歲的地球同齡。現如今，研究者用兩顆金剛石擠壓非常小的一片鐵，然後用雷射進行照射，最後得出了一個新的估值，10億至13億歲——這個時間範圍和大約在同時期內出現的可測量到的地球磁場增強相吻合。
「地球在太陽系中是獨一無二的，因為有磁場，而且是適宜居住的，」德克薩斯大學的地球學家Jung-fu Lin說，「最終我們的結果可以用於研究太陽系中的其他行星沒有磁場的原因。」
地球發電機
地球的磁場是靠科學家口中的「地球發電機」維持的。富含鐵的外地核的運動，將整個星球變成了一個巨大的磁鐵。因為地球發電機，才有了地球的兩極，還形成了一張隱形的磁力盾，偏斜並捕捉來自太陽的帶電粒子。如果沒有磁場，這些帶電粒子會慢慢的剝離地球上的大氣層。
內地核的部分運動由熱力供能，也就是它的熱能源。隨著地球核心逐漸冷卻，它會由內向外結晶。這一結晶過程釋放的能量能夠近一步為仍是液態的外地核提供能量。Lin說，結晶化所釋放出來的這股能量被稱作地球發電機的成分能量源。
Lin和他的團隊想要利用實驗證據找出這些能量源中每一種的能量。知道了能量的數值，他們就能估算出內地核的年齡。
為了做到這一點，研究者小規模的重現了地核的條件。他們將一片厚度僅為6微米的鐵片(差不多和一個紅細胞一樣長)加熱到了2727攝氏度，然後用兩塊金剛石擠壓這個鐵片來模仿地核內部的極端壓力。然後他們測量了鐵片在這些條件下的電導率。
年輕的地核
這個電導率數值能夠讓研究者計算出可供地球發電機使用的地核熱冷卻能量。他們發現地球發電機從冷卻的地核中會汲取大約10太瓦的能量——佔地球通過表面消散到太空中的熱能的5分之1多一些。
Lin說，一旦計算出能量損失的數值，研究者就能計算出地球內地核的年齡。得知能量損失率之後，研究者可以計算出從一團熔化的鐵水到今天這樣大小的一個固體內核用了多久。
Lin說，10億-13億歲的這個結果表明地球的地核「其實相對很年輕」。
這次的估值不比其他的估值年輕，比如2016年發表在《自然》雜誌上的研究文章，他們利用類似的方法，但是發現地核僅僅只有7000萬年。Lin表示新的實驗運用了更加可靠的方法來處理地核上產生的壓力和溫度，那個更年輕的估值就不太可能了。
2015年《自然》雜誌上的一篇研究指出，古老的磁石揭示，地球的磁場在15億年至10億年前突然增強。Lin說，我們新得出的估值也和這一證據相符，因為內地核的結晶會「強化」磁場。
Lin說，關於熱量圍繞地核運動的方式還存有疑問。這跟他們測試用的樣本不一樣，地核不全是鐵——其中還含有碳、氫、氧、矽、硫這些較輕的元素。不過這些輕元素的佔比是個未知數，所以我們也很難得知它們會如何改變內地核的電導率。這也是Lin和他的團隊目前正在研究的。
「我們正在試著弄清，在高壓、高溫的條件下，這些輕元素的存在會如何影響鐵的熱傳導物質，」Lin說。
本文譯自 LiveScience，由譯者 Diehard 基於創作共用協議(BY-NC)發布。