New research focused on the quantum structure of elements under extreme conditions has implications for understanding Earth's evolution, interpreting unusual seismic signals, and even the study of exoplanets for insights into habitability.
新的研究集中在极端条件下元素的数量结构上，简化了对地球进化的理解、对地震信号的解释，以及对地球宜居性的深入研究
在岩石行星（如地球）的深处，行为轮廓可以极大地影响岩石材料的性质：影响地球形成和演化的性质
事实上，铁原子的微观量子态驱动了反转录酶的进化电子的一个特殊特征是“自旋态”，这是电子的量子性质，它驱动了化学反应中的稳定磁性行为和活性引脚状态的变化可能会影响您是否更倾向于选择金属锁或坚固性能，以及金属锁的导电选择
到目前为止，在这些被称为硅酸盐的岩石材料中重现极端条件，以测量铁的稳态一直是一项挑战利用强大的全功率激光器和超高速X射线，能源部的一台国际先进的加速器，斯坦福大学、格勒诺布尔-阿尔卑斯大学、激光内容物利用实验室（LULI）和亚利桑那州立大学都在紫外挑战研究表明，在极高的压力和温度下，它们的硅酸盐处于低自旋状态，这意味着电子处于环形和中心，并释放出更高的能级，使无铁磁性更稳定
周五发表在《科学进展》杂志上的研究结果支持了地球和其他岩石行星深处某些类型的岩石可能最容易死亡，这可能有助于磁场的产生这是理解地球演化、解释地震信号和探测非行星的潜在应用
“在探索地球历史的过程中，我们正在调查40亿年前发生的事情，”位于亚利桑那州的合作伙伴DanShim说“研究这一点的唯一方法是使用以秒为单位操作的现代技术。这些巨大的时间尺度之间的对比既有说服力，也有启动力：这与时间机器的想法有关。”
小行星轰击和岩浆海洋
关于43to450亿年前，早期地球受到了更大的冲击，受到了巨大的冲击这些彗星产生了如此巨大的热量，它们本可以完全融化行星的外层，创造出一个冰冻的深海
“有理论认为，在冲击压力较低的情况下，岩石可能已经变成了坚硬的岩石，”实验室和LAC科学家AriannaGleason说“这种致密的火山喷发可能会向核心喷发，捕捉到水的化学特征。有人相信，今天仍然存在着一些岩浆层的遗迹，这些遗迹来自45亿年前的火山喷发。夏威夷的火山可能会发现这些古老的化学特征，让我们得以一窥地球遥远的过去。”
在较浅的深度，当岩石是固体时，它比同样的材料占用更多的空间但当你保持深度和压力增加时，这种差异就会增加包括光子，特别是它的自旋态，在决定各自的性质方面发挥着重要作用先前的研究表明，在相似的条件下，铁的自旋状态会发生混合：一些研究发现，在高压下，铁自旋状态会有微小的变化，而另一些研究则认为变化更小、更渐进
这项新研究首次直接观察了在极端条件下岩石内部的行为
Shim说：“尽管对岩石和化石的研究取得了很大进展，但由于当时的记录很少，地球早期历史的某些方面已经消失了。”“这就是我们研究的原因。地球的形成是一个复杂的过程，涉及到巨大的影响，并导致全球范围内的岩石层变薄。地球层的压力是巨大的。西方的一切都是通过实验室和实验来模拟条件的。”在Matterin ExtremeConditions（MEC）的实验中，与SLAC的LinaCoherentLightSource（LCLS）相比较，通过用全功率的激光器对样品进行爆破，可以在几秒钟内将固体物质转化为应用盐，从而在地球的岩浆海洋中产生最大的压力然后，科学家们发现他们从LCLS中接收X射线脉冲，以研究在这些极端条件下像铁这样的元素的电子结构，从而深入了解电子结构在不同条件下的变化，以及在特定条件下，由电极插入而非电极插入所决定的所有金属标记的长度
Gleasonsaid说：“通过了解地球的内部动力学，我们可以完善地壳运动和其他地质现象的模型。”“此外，由于地球各层相互连接，这些发现为气候科学提供了便利。”了解我们的星球
在这项研究中，数据集中与内容无关Butasmaterialrains down to the Earth’s centre，theory to absorption more iron，making intenser为了进行后续研究，研究计划与高铁含量相结合他们希望对含有淡水的融化物进行实验，进一步了解地球的水循环和气候
这项研究还可以揭示地幔中存在的潜在地震速度几十年来，这些谎言一直困扰着科学家们一些理论表明，这些区域是由450亿年前，而其他人则认为这是由深入地球内部的构造板块引起的，分布在低熔点材料中通过比较不同的地震成像结果，该测试旨在确定这些区域的起源，并确定财务和最近的材料
“由于天文学的进步，我们正处于应对从矿物学到气候科学的巨大挑战的前沿，连接着各个研究领域，”LAC科学合作者Roberto Alonso Mori说道“我们可以收集到的大量信息已经转变了购买能力。这是一个挑战。开发新技术并应用这样一个团队来处理问题是令人兴奋的。”