翻滚的海洋、刺目的闪电、震撼人心的熔岩裂缝、大片的菌类森林、法国小说家凡尔纳的《地心游记》，将大地的深处描绘成了一个色彩斑斓、充满梦幻色彩的神奇世界。实际上，科学调查显示，凡尔纳认为，地核并非中空的构造，它更像是一个固态的铁质球体，它含有大量的铁质压力。

由中国科学院物理所的李和平、何宇以及北京压力科学中心的毛和光教授共同发表的一篇文章，又一次颠覆了人们对这一现象的认识。申请人所在课题组在地核高温高压条件下，通过对不同类型 Fe的物性的理论分析，发现地核不是以固体形式存在，而是以 Fe为主要成分的“超离子化”状态。一个仿真的“新世界”，从地球出现到现在，大约已经过去了44到46亿年的时间。

对于地心，人类从来没有放弃过对它的探索。早在1936年，科学工作者们就已经第一次发现了地心的存在，这是一种由地震 P波经过地心时所产生的阴影区域。在对纵波、横波资料进行研究基础上，建立了对地球外部液体、固体内部结构的认识。然而，地球核心处在一个极端的温度和压力条件下，受缺乏有效的探测资料限制，人们对其内部的物理和化学特性的认识十分有限。

随著科技的发展，科学工作者们已经能够利用电脑来模拟地心的温度和压力，并取得相关的结果。这篇文章的一号人物何宇表示，前人的实验结果显示，地心的物质含量低于纯铁，因此一些科学家猜测，地心中可能有一些较轻的物质。但目前对其赋存形态的研究较少。何宇介绍道：“超电荷态是一种处于固体与液体中间的状态，在地球与其他星球中普遍分布。在“超离子化”状态下，有的像液态一样高速移动，有的像“框架”一样静止不动。

对于超离子态的跃迁，目前地质学家们并没有太多的工作可以做，毛和光教授根据自己的观察，提出了一个很有意义的猜想，那就是在地心深处，有一种超离子态的可能性。”为此，从2017年起，中国科学院地球化学研究所与北京高气压研究中心联合搭建了一个可供观测的“地球核心”数值仿真环境。

在地心“对流”的过程中，科学家们选择了地心最稳定的六角形结构，铁-氢，铁-碳，铁-氧合金，以及它们在地心温度下，转化为极离子化状态。但是，在此过程中，项目组发现，该模式的温度高于其熔点时，仍处于固体状态，且有过热态的现象。如果是在过热状态，则会使数值模拟的值偏离真实值，进而产生误差。针对此问题，项目组采用"固-液共存"方法限制了该体系的熔点，得到其固体-超离子-液体过渡态的相图，验证了该体系在原子核温度和压力下的稳定。

何宇解释道：“在核心温度时，轻质离子在铁水里的扩散率与其在铁水里的扩散率相近，说明轻质离子在内部和外部核心中的扩散率不会发生明显变化，所以轻质离子在核心中的流动是普遍的。”在此基础上，项目组采用基于从头算分子动力学方法，对该体系的弹性特性及地震波速度进行了数值模拟。“地心的软化问题，由来已久，根据地质学家的观测，横波的速度，经过地心的时候，会明显减慢。何宇解释道，“根据我们的计算，这些轻质物质会使铁基材料变得更加柔软，从而使它的速度变得更慢，这和我们的地震学观察到的情况是一致的。2年的“长跑”终于被录取“随着超算平台的搭建，我们将在这方面走在世界前列。相比于简单的科研，论文的提交和审核，才是最复杂的。”何宇说道。

在经过数个月的审核之后，何宇在2020年七月六号早上两点四十分，他接到了自己主编的一封回函。“当我醒来的时候，发现这封信的时候，我的心情很低落。不过，他也不是完全否定。评议者们表示，在地心存在超离子态这一新的观点还需要强有力的和充分的实验支持。何宇说道：“我们之前对金属熔点的估算，并不适合用于这种超离子化系统，需要进一步完善。”在经过多次商议之后，他们提出了一种新的方法，那就是固-液共存的方法，并利用超级计算机对其进行了两个多月的模拟，并参考了大量的资料，得出了与真实情况相符的结论。他们把这篇文章重新修改了一遍，然后发送给了编辑室。前期工作中，该成果已于2019年12月在 Research Square上发表，并获得了国内外学者的广泛重视，并得到了广泛的好评。

而就在今年的二月二十五日，何宇又接到了一封退稿信。“评审组觉得铁-碳合金的热力学计算不够明确，我们把它的计算方法发上去了，正好还有新的参考资料支持，所以最后还是通过了这篇论文的修订。”何宇说道。在经过7个月的等候后，他们在2021年10月22日收到了一封确认接受的电子信：“真是太高兴了，好事总是有意外发生，我们团队花了5年时间努力，最终获得了肯定。”在评论中，一名评论员表示：“这项工作十分有意思，也很有意义，并且亲身对其进行了验证。”还有一位评论家说：“这种计算方式，将会给未来的人们带来一个全新的思路，那就是在固体状态下，我们需要将过温的效应剔除出去。”何宇认为：“超离子化的核心将给我们带来全新的理解，而液体流动的轻质物质也将给我们带来全新的理解，它将会是一个全新的核心问题。”