密歇根大学 信用:Unsplash/CC0公共领域 俗话说，我们是由星尘构成的，包括密歇根大学研究在内的两项研究发现，这可能比我们之前想象的更真实
由研究员李(成龙饰)领导的第一项研究发现，地球上的大部分碳很可能是从星际介质中释放出来的，这种物质存在于星系的恒星之间
这很可能发生在原行星盘形成并升温之后，原行星盘是围绕年轻太阳并包含行星组成部分的尘埃和气体云
在太阳诞生的100万年内，碳也可能被隔离成固体——这意味着地球上生命的支柱碳在星际旅行中幸存了下来
此前，研究人员认为地球上的碳来自最初存在于星云气体中的分子，当气体冷却到足以让分子沉淀时，这些分子就会增生成一颗岩石行星
李和她的团队，包括天文学家埃德温·伯金，加州理工学院的，芝加哥大学的弗雷德·西斯拉和明尼苏达大学的马克·赫希曼，在这项研究中指出，携带碳的气体分子不能用来建造地球，因为一旦碳蒸发，它就不会凝结成固体
“冷凝模型已经被广泛使用了几十年
它假设在太阳形成的过程中，行星上的所有元素都蒸发了，当圆盘冷却时，其中一些气体凝结并向固体提供化学成分
但这对碳是无效的，”地球与环境科学系教授李说
许多碳以有机分子的形式被输送到圆盘中
然而，当碳蒸发时，它会产生更多的挥发性物质，需要很低的温度才能形成固体
更重要的是，碳不会再次凝结成有机形式
正因为如此，李和她的团队推断地球上的大部分碳很可能是直接从星际介质中继承来的，从而完全避免了蒸发
为了更好地理解地球是如何获得碳的，李估计了地球可能包含的最大碳量
为此，她将地震波穿过地核的速度与已知的地核声速进行了比较
这告诉研究人员，碳可能只占地球质量的不到0.5%
了解地球可能含有多少碳的上限可以告诉研究人员关于碳可能何时被输送到这里的信息
“我们问了一个不同的问题:我们问的是你能在地核里填充多少碳，同时又符合所有的限制条件，”U-M天文学系教授兼主席伯金说
“这里存在不确定性
让我们拥抱不确定性，来问一下地球深处有多少碳的真正上限是多少，这将告诉我们我们所处的真实环境
" 正如我们所知，一个星球的碳必须以正确的比例存在，以支持生命
过多的碳，地球的大气层会像金星一样，从太阳吸收热量，并保持大约华氏880度的温度
碳太少，地球会像火星一样:一个无法支持水基生命的不适宜居住的地方，温度在零下60度左右
在由同一组作者进行的第二项研究中，由明尼苏达大学的赫希曼领导，研究人员观察了当被称为星子的小行星前体在早期形成过程中保留碳时，碳是如何被处理的
通过检查这些天体的金属核，他们发现，在这个行星起源的关键步骤中，随着星子融化、形成核心和失去气体，大部分碳必然会丢失
赫希曼说，这颠覆了以前的想法
地球与环境科学教授赫希曼说:“大多数模型都有碳和其他生命必需的物质，比如水和氮，从星云进入原始的岩石体，然后这些物质被输送到正在生长的行星，比如地球或火星。”
“但这跳过了一个关键步骤，即星子在吸积到行星上之前失去了大量的碳
" 赫希曼的研究最近发表在《美国科学院院刊》上
伯金说:“地球需要碳来调节气候，让生命存在，但这是一件非常微妙的事情。”
“你不想拥有太少，但你不想拥有太多
" 伯金说，这两项研究都描述了碳流失的两个不同方面，并表明碳流失似乎是将地球建设成一个可居住星球的一个核心方面
“要回答类似地球的行星是否存在于其他地方，只能通过天文学和地球化学等学科的交叉来实现，”美国科学家西斯拉说
C的
地球物理学教授
“虽然不同领域的研究方法和研究人员努力回答的具体问题不同，但构建一个连贯的故事需要确定共同感兴趣的主题，并找到弥合它们之间智力差距的方法
这样做是有挑战性的，但这种努力既刺激又有益
" 布雷克是这两项研究的合著者，也是加州理工学院宇宙化学和行星科学以及化学的教授，他说这种跨学科的工作至关重要
“仅在我们银河系的历史上，像地球这样的岩石行星或稍大一点的行星已经围绕像太阳这样的恒星聚集了数亿次，”他说
“我们能把这项工作扩展到更广泛地研究行星系统中的碳损失吗？这样的研究需要不同的学者群体
"
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