日本和法国的熊本大学、东京大学等研究人员利用日本的大规模同步辐射装置SPring-8，在类似于地球外核的条件下，精确测量了液态铁的密度：100万atm和4000摄氏度。在如此极端的条件下，准确测量铁水的密度对于了解我们星球核心的化学成分非常重要。

地球有一个固体金属内核和一个液体金属外核，它们位于地球表面以下约2900公里(1800英里)的地方。两者都处于高压高温下。因为外核的主要成分是铁，密度比纯铁低很多，所以被认为含有大量的轻元素，比如氢和氧。确定这些轻元素的种类和数量，可以更好地了解地球的起源，尤其是构成地球的物质和地球脱离地幔时的地核环境。但是，首先需要精确测量纯铁水在极端压力和温度下与熔核相似，所以密度可以比较。

随着压力的增加，铁的熔点也随之升高，这使得超高压下液态铁的密度研究变得困难。之前的高压铁水密度测量声称比堆芯条件下的铁水密度高10%左右，但假设使用的冲击压缩实验误差较大。

目前，我们的工作已经改进了这些测量结果，在SPring-8装置中使用高强度X射线测量超高压高温下液态铁的X射线衍射，并应用一种新的分析方法计算液体密度。此外，在高达45万个大气压的极端条件下测量了液体的声速曲线。收集各种温度和压力下的数据，然后与之前的冲击波数据相结合，计算出整个地核的密度。

目前，估计地球外核密度的最好方法是通过地震观测。将外核的密度与本研究中的实验值进行比较，发现纯铁的密度比地球外核的密度高8%左右。过去被认为是主要杂质的氧，无法解释密度差，说明存在其他轻元素。这一发现是朝着估算核心化学成分迈出的重要一步，核心化学成分是地球科学的首要问题。

中岛洋一博士说：“在世界范围内，已经有30多年的尝试，通过在超高压下使用激光加热的金刚石细胞来测量液体的密度、声速和液体结构，但迄今为止，这些尝试都没有成功。”合作的主要成员之一。“我们希望这项研究中的技术创新将大大加速高压下液体的研究。最终，我们相信这将加深我们对地球和其他岩石行星内部液态金属核和岩浆的理解。”