地核主要通过观察地震波来研究。
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尽管我们已经探索并模拟了我们的星球，但地球内核仍然存在许多谜团。
这并不奇怪，因为研究我们脚下超过 5,100 公里（3,170 英里）的区域是相当困难的，当我们拥有的物理距离最远时钻入地球仅有区区 12,263 米（40,230 英尺）。但我们可以通过观察穿过地球的地震波以及地球的磁场线（核心条件的结果）来了解中心。
我们尚未解决的一个谜团是，核心如何从过去的熔融液态“冻结”为固体。
“地球内核曾经是液体，但随着时间的推移变成了固体。随着地球逐渐冷却，内核向外膨胀，周围富含铁的液体‘冻结’。也就是说，它仍然非常热，在至少 5,000 开尔文 (K) (4,726.85°C)，”利兹大学矿物物理学研究员、一项新研究的主要作者 Alfred Wilson-Spencer 写道为一块对话。
发现这个过程是如何发生的可以帮助我们理解地球磁场鉴于磁层在保护地球免受有害太阳辐射方面的作用，这反过来可以帮助我们了解生命繁盛所需的条件。
“这种冻结过程会释放出氧和碳等元素，这些元素与热固体不相容。它在外核底部产生了一种热的、有浮力的液体。液体上升到液体外核中，与它混合，产生电流（通过‘发电机作用’），从而产生我们的磁场，”威尔逊-斯宾塞说。
地球是怎样的核考虑到我们在地球上的位置和时间，“冻结”是很难弄清楚的，冷却过程需要十亿年或更长时间。
研究小组在论文中解释说：“关于内核生长的传统观点是，地球中心的温度下降，直到达到液态铁合金的熔化温度，此时内核开始冻结。” “然而，这张图是不完整的，因为它忽略了物理要求，即所有液体都必须过冷到低于熔化温度的[显着]量[...]，然后固体才能在不重熔的情况下成核。”
先前的模型表明，为了使地核在约 10 亿年的时间内“冻结”，液态铁（以及丰度小得多的其他矿物）需要过冷约 700-1,000 开尔文。但这会带来一些问题。
“如果地核在冻结前过冷 1,000K，那么内核应该比观察到的要大得多，”Wilson-Spencer 解释道。 “或者，如果冻结需要 1,000K 并且从未实现，那么内核根本不应该存在。”
在这项尚未经过同行评审的研究中，研究小组研究了核心中其他元素的存在如何影响其过冷，并使用超级计算机模拟了强压力下铁和碳原子的相互作用。研究小组发现，在存在碳的情况下，核心可以在合理的时间尺度内以远低于 400K 的过冷度冷却和凝固。
当然还需要进一步的研究，并且由于核心中存在其他元素（例如氧和硅），这个想法可能会进一步复杂化。然而，这是一个有趣的探索途径，并可能引发有关我们星球核心的进一步问题。
“不了解内核形成的影响是深远的。之前对内核年龄的估计范围为 500 至 10 亿年。但这些并不能解释过冷问题，”威尔逊-斯宾塞补充道。 “即使是 100K 的适度过冷也可能意味着内核比之前认为的要年轻几亿年。”
该研究已发布到预印本服务器地球ArXiv，并且尚未经过同行评审。
