地壳中最丰富的金属元素是铝。但如果算上地球从内到外所有部分,最丰富的元素其实是铁——地球有一个铁核,这是地球磁场得以形成的条件之一。地球可分为从外到内的三层:地壳、地幔和地核,其中地核含有大量的铁。
太阳系八大行星中还有其他三个小伙伴,和地球一样拥有铁核、硅酸盐幔,称为类地行星,它们分别是:水星、金星、火星。水星是八大行星里最靠近太阳的,“信使号”探测出它的表面含有钾和硅,而内部则含有大量铁元素。
“金”星并没有大量的金子,除了铁-镍为主的核,金星的幔含有硅、氧、铁、镁等主要成分,但诡异的是,金星几乎没有磁场,这可能源于它的幔和核之间没有形成明显稳固的相对运动。金星表面温度非常高,浮着一层厚厚的云,2014年科学家们通过雷达波发现,这层云经常下“雨雪”。不过,金星上面下的可是金属雨和金属雪,那里的山体表面覆盖着方铅矿和辉铋矿。
火星是有名的红色星球,它的大气和地表含有大量红红的氧化铁,所以,也有人开玩笑把它叫做“锈掉了的星球”。火星上岩石主要为火山玄武岩,土壤中还含有钠、钾、氯和镁。2013年“好奇号”开始钻取分析火星地表下的远古岩石,我们寄望于下一个探测器能将上面的岩石样本带回来分析,这样就能知道更多信息,探究上面是否具备足够适合人类生存的条件。
木星和土星被称为巨行星,和类地行星不同,这两位以气体为主,没有固体表面。
木星是太阳系最大的行星,其表面重力2.4倍于地球,其成分只有氢和氦,不过,科学家仍然认为它存在一个金属的核,因为它的磁场实在是太大了,位列八大行星之首,两极的磁场达到了地球的20000倍!科学家认为,如此强的磁场正是氢形成的。在相当于几百个地球大气压的巨大压力下,液态或固态的氢会变成一种具有金属般导电性的物质,科学家们把这种形态叫做“金属氢”。
拥有美丽光环的土星,情况跟木星很相似,由氢和氦组成,“肚子”里也藏有金属氢,这使它形成了一个强度相当于地球578倍的磁场。2017年初,美国哈佛大学宣称,他们制出了地球上唯一一块金属氢。不过乌龙的是,一个月后他们又说这块金属氢被弄丢了。
剩下的两个行星被称作远日行星,1986年“旅行者2号”造访过天王星,根据探测结果,其表面成分以水、甲烷、氨和硫化氢为主。有人认为这颗星球深处存在液态海洋,当中含有不少离子化物质,比如镁,但这一说法还存在争议。海王星是一颗“冰星”,因为距离太阳遥远,表面温度极低,不过它的核温度还是可以达到五千多度,核里面含有铁以及其他一些金属。
从地球、类地行星到遥远的海王星,具有“铁核”的行星所占比例相当大。这是因为,能够通过恒星上释放能量的核聚变反应来形成的元素,原子量最大的也就到26号铁元素为止了,所以大多数恒星倾向于以铁作为一个生命句点。形成更重的元素则是需要吸收能量的,2017年10月26日观测到的引力波事件中,科学家们观测到有两颗恒星在距离地球1.3亿光年处相撞,这次爆炸产生了大量重元素,其中仅黄金数量就重达地球质量的十倍。