في الأعماق تحت أقدامنا، في الوشاح الملتهب، يعيش الحديد حياة مزدوجة. يمكن أن يكون ثنائي التكافؤ أو ثلاثي التكافؤ — مثل عملة معدنية تقع على وجه أو كتابة. اعتمادًا على الجانب السائد، يتحدد مقدار الأكسجين الذي يبقى في الغلاف الصخري للكوكب، والمقدار الذي يذهب إلى اللب. لكن ما يحدث للحديد عندما يرتفع الضغط إلى ملايين الأجواء ظل لغزًا.
للنظر إلى هذه الأعماق، أخذ العلماء زجاجات مشابهة في تركيبها للبازلت والبيريدوتيت، وأغناها بنظير حديد-57 الخاص. ثم ضغطت العينات في سندان ألماسي (جهاز يضغط فيه ألماسان على العينة) حتى 174 جيجاباسكال — وكأن جبل إيفرست وُضع على ظفر إصبع. وباستخدام إشعاع السنكروترون (أشعة سينية ساطعة جدًا) تابعوا الأطياف — وهي بصمات مميزة تكشف عن حالة ذرات الحديد.
هذا الانتقال عكسي: عندما يُزال الضغط، يعود كل شيء إلى ما كان عليه. لكن ما دام الضغط موجودًا، يصبح الحديد ثنائي التكافؤ منخفض السبين أكثر استقرارًا، ويبدأ الحديد ثلاثي التكافؤ في الاختزال إلى ثنائي التكافؤ. ونتيجة لذلك، تزداد نسبة الحديد المؤكسد في الوشاح أولاً مع العمق، وتصل إلى أقصى حد عند ضغط حوالي 40 جيجاباسكال، ثم تنخفض.
الأكثر إثارة للاهتمام أن هذه الذروة تتزامن مع الضغط الذي يُعتقد أنه حدث عنده انفصال اللب والوشاح على الأرض الفتية. لو كان الضغط أقل أو أعلى قليلاً، لكانت أكسدة الوشاح مختلفة. ربما هذا الضغط "الذهبي" هو الذي منح الأرض كيمياء فريدة، ومعها ظروفًا للحياة.
الضغط البالغ 174 جيجاباسكال، الذي تحقق في التجربة، يزيد عن الضغط الجوي بأكثر من 1.7 مليون مرة. عند هذا الضغط، تنفجر أحيانًا سندانات الألماس، رغم أن العينة أصغر من حبة رمل.
في رواية "موعد مع راما" لآرثر كلارك، تمتلك السفينة الفضائية الغريبة بنية داخلية تشبه كوكبًا بقلب ووشاح، حيث يخلق الضغط والكيمياء نظامًا بيئيًا مغلقًا.