地球早期深部巖漿洋的結晶固化過程，一直是地質科學領域的重要研究課題。近日，一項發表于國際權威期刊《自然》的研究成果，為這一古老謎題提供了新的解答。研究發現，在地球早期巖漿洋緩慢冷卻的特殊環境下，下地幔的主要構成礦物——布里奇曼石，并非以傳統認知中的微小顆粒形式結晶，而是可能形成厘米至米級的巨型晶體，這些巨晶的聚集現象被形象地稱為“晶體雨”，這一發現或將重塑我們對巖漿洋凝固機制的理解。

該研究由一支跨國科研團隊完成，他們突破傳統實驗方法的局限，將機器學習算法與先進分子動力學模擬技術相結合，在超級計算機的強大算力支持下，成功復現了深部巖漿洋極端高溫高壓條件下的物質行為。模擬結果顯示，隨著壓力的持續升高，布里奇曼石與周圍熔體之間的界面能顯著增強，這種能量變化直接抑制了晶體的成核密度，為巨型晶體的生長創造了條件。當巖漿洋的冷卻速率維持在較低水平時，布里奇曼石晶體得以持續生長，最終達到厘米甚至米級規模。

進一步分析表明，米級巨晶在巖漿洋中的運動軌跡具有獨特規律。由于密度差異，這些巨晶會向中性浮力層遷移，形成類似降雨的聚集現象。這種“晶體雨”不僅加速了熔體與晶體之間的分離過程，還引發了顯著的化學分異效應，為地球早期地幔的分層結構提供了微觀物理層面的量化證據。研究團隊指出，這一發現支持了“分層凝固”假說，即巖漿洋的凝固并非均勻進行，而是通過特定區域的優先結晶實現分層固化。

這項突破性成果不僅深化了人類對地球早期演化的認知，也為行星科學領域提供了新的研究范式。通過跨學科技術手段的應用，科學家得以在實驗室環境中“重現”數十億年前的地質過程，為探索其他類地行星的內部結構演化提供了重要參考。隨著計算技術的持續進步，類似的高精度模擬研究或將揭開更多關于行星形成的未解之謎。