近日，科学家们获得了地球核心是液态金属的新发现。这些发现有助于了解大约100亿年前地球是如何由太空中的元素形成的。它们还可以揭示大气中最丰富的元素之一氮的基本物理性质。

氮原子通常与自身结合成双原子N2分子，氮气是地球大气中的主要气体。新工作表明，当受到地球或其他行星深处的极端压力和温度条件时，它会变成金属流体。图片来源：Alexander Goncharov

一个国际研究小组开展了复杂的实验，利用高能激光束和光学传感器，复制出地核的条件。以观察氮样品在超过正常大气压的100万倍以及温度高于3000℃条件下的表现。他们的观察证实，在这种条件下，氮以液态金属的形式存在。这些发现为科学家提供了有价值的见解，了解氮在极端条件下的行为，这有助于理解行星的形成方式。这可能有助于解释为什么地球是唯一一个大气中富含氮并以气体形式存在的已知行星。空气中的氮气可能从地球深处出现，例如，它可以与其他液态金属混合。

氮气的PT相图。图片来源：蒋树清

这些发现还可以阐明地球大气层是如何演变的，以及它将来如何发展。

此项研究由爱丁堡大学与中国和美国的研究人员共同完成，发表在Nature Communications上。参与这项研究的爱丁堡大学物理与天文学院的Stewart McWilliams博士说： "地球的大气是所有行星中唯一一个以氮为主要成分 -甚至比氧的比重还要大。我们的研究表明这种氮可能来自地球深处。"

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