如果镍的密度比铁大，为什么内核中85%是铁，其余大部分是镍，而外层大约是80%/20% ?

Question

如上所述....

我真的想不出一个很好的理由，就我自己，为什么这应该是....

这对地质学家来说是个谜吗?

Answer 1

一旦你到了地球的金属部分，不同成分(固体和液体)的组成就不是由密度决定的。

整个金属部分(地核)比硅酸盐岩石部分(地幔)密度更大，这就是为什么它是地核。

固体和液体中不同元素的浓度由热力学和平衡分配决定。简单地说，如果你熔化铁镍合金，它不会立刻全部熔化。它在不断升高的温度范围内不断融化，同时存在液体和固体。固体中总是多一些铁，液体中总是多一些镍，直到全部变成液体。

核心要比这复杂一点，但总的原则仍然成立。

Answer 2

当这些金属熔化时，它们互相溶解在一起解决方案．对流和扩散会使它们分散和混合;对流和伴随的湍流在大尺度上将它们混合在一起，而扩散导致它们在小尺度上从高浓度向低浓度迁移。在行星的核心附近，重力梯度将是有限的，即由于密度差异造成的分离不是一个强烈的现象，内核本身被认为是固体;在流体外核内有混合，但没有持续的对流，也没有与内核或内部混合。

由于持续的放射性衰变和缺乏持续的混合，内核会有更高的铁含量，即它是最古老的，并且有足够的时间，其中的其他金属，包括镍，通过自然的放射性衰变——镍-56 β衰变为铁-56(通过钴-56)——铁是稳定的最终产物。随着时间的推移，镍会越来越少，铁会越来越多。

(注- I怀疑固体晶体不会在熔融的镍铁中形成，直到粘度阻碍沉淀的温度，晶体将主要是taenite和kamacite -即镍铁-而不是铁晶体从镍晶体中分离出来。)