新研究表明地核中也存在某种氧化铁合金

在科学家以往的认知中，地球地核是一个大铁球，主要是由铁和镍等重金属元素组成的，里面应该不存在氧元素这样的元素。但是最近科学家发现，Fe-O合金能够在将近300GPa的极端高压和超过3000K的极端高温下稳定存在，这也就意味着在地核中也是可以存在氧元素的。

地核深埋在地球的核心处，外地核距离地面将近3000公里，而内地核距离地面则超过了5150公里。这里是地球上最极端的地方，压力超过300万个大气压，温度则达到了6000K，和太阳表面温度类似。

因为内地核深埋地下，所以对于它的认知是比较少的，科学家目前只能怪通过地震信号来推断出地核的密度和化学组成成分。

目前主流的学识认为地核主要是各种重金属元素组成，但是其中也可能含有硫、硅、碳和氢等较轻的元素，通过计算表明，这些元素在地球内部的高温高压条件下会和铁元素形成各种铁合金。

然而，和我们生命密切相关的氧元素则通常被排除在内地核之外，这主要是因为在地表或地幔环境中从未发现过富含铁成分的Fe-O合金。这意味着氧元素无法和铁元素形成能够在地核中稳定存在铁合金，所以科学家一直认为在地核中可能是没有氧元素存在的。

为了研究这个问题，科学家将纯铁和氧化铁放在两个金刚石砧的尖端，并用高能激光束加热。经过多次尝试，发现铁和氧化铁在220-260GPa和3000K以上发生化学反应。实验结果表明反应产物不同于常见的纯铁高温高压结构和氧化铁。

理论晶体结构证明，富含铁的Fe-O合金可以在大约200GPa下稳定存在。在这种条件下，新型富铁Fe-O合金形成六方密排结构，其中氧层排列在铁层之间以稳定结构。这种机制产生许多紧密堆积的排列，形成一大类具有大构型熵的富铁Fe-O化合物。

基于该理论信息，发现Fe₂₈O₁₄的原子构型与实验测量铁合金相匹配。进一步的计算表明，富铁的Fe-O相是金属的，这与低压下的常见铁氧化物不同。电子结构取决于O浓度和Fe和O层排列方式。该合金的力学性能和热学性能有待今后进一步研究。