地球的内核主要由固态铁组成，位于极端高温高压条件。地震波观测显示内核具有独特的物性特征，包括超低的剪切波速和超高的泊松比（Tkalčić and Phạm, Science, 2018），然而具体原因依然存在争议。内核的温度与其组分的熔点比值（T/T_m）超过约0.95（Nimmo, Treat. Geophys., 2015），这可能会产生一些独特的物理临界行为。我们通过动态压缩高温高压实验和机器学习理论模拟，系统研究了内核温压条件下铁的纵波和剪切波速度。研究结果表明，在地核压力下，当T/T_m超过0.96时，铁的剪切波速度会显著降低约30%，同时泊松比增加至约0.44，与内核的地震剖面相吻合。通过机器学习分子动力学模拟，我们发现hcp铁在近熔化时沿特定晶体学取向的集体原子运动会导致其剪切软化。研究结果有助于理解地球内核所表现出的独特地震和地球动力学特性。
 

内核,高温高压