碳元素，在地球的每一個角落，每一個時代裡的每一刻，都扮演著重要的角色。比如，我們地球上的所有生物都是碳基生命體，而且碳在我們星球的許多地質運動過程中都起著至關重要的作用，更不用說如今人類活動釋放的碳對地球大氣和海洋的影響了。
儘管如此，對科學家來說，地球上的碳總量仍然是一個謎，因為在很長一段時間裡科學家們仍然不知道地球上大部分的碳究竟在哪裡。它們既不在大氣中，也不在永久凍土層中。最近有科學家認為，地球大部分的碳，在地心中。
本週發表在《美國國家科學院院刊》上的一項新研究，揭示了碳在地球暴力形成期的表現。這一發現有助於科學家瞭解地球核心中可能存在多少碳，以及碳對那裡發生的化學和動力學活動的推動作用，包括為保護地球免受宇宙輻射的磁場提供動力的對流運動。
眾所周知，地核主要由鐵和鎳組成，但其密度表明，地核中還存在著其他較輕的元素，如碳、硅、氧、硫或氫。長期以來，人們一直懷疑那裡隱藏著大量的碳。但為了量化它，研究小組首先利用實驗室的模擬模型來了解碳是如何進入地核的。
來自哈佛大學的科學家麗貝卡·費舍爾說：“為了瞭解當今地球的碳含量，我們讓實驗室中的模型回到了我們星球的幼年時期，那時它在不斷地吸積圍繞年輕太陽的物質，並最終分離成不同的層——核心層、地幔層和地殼層，最終形成了今天的地球。我們需要確定的是，在這些過程中有多少碳進入了地球核心。”
這些分析是通過實驗室實驗完成的，該實驗比較了碳與構成地幔的硅酸鹽的相容性，以及碳在地球形成期深部的極端壓力和溫度下與構成地核的鐵的相容性。另一位叫做科特雷爾的研究人員解釋說：“我們發現，留在地幔中的碳比我們先前猜測的要多。”這意味著磁芯必須含有大量其他較輕元素，如硅或氧，這兩種元素在高溫下更容易被鐵吸引。
儘管這一驚人的發現證明了，地球上大部分的碳儲量可能都存在於地核下面。但碳仍然只佔核心整體構成的微不足道的一部分，畢竟鐵和鎳在地心中佔的比重是最大的。
總的來說，這項重要的研究工作提高了我們對地球中碳是如何在行星形成過程中積累，並在它們發生化學分化時被隔離到地幔和地核的理解。
因此，我們知道，人類活動釋放到大氣中的碳，相對於地球的碳總量來說，不過是九牛一毛。但我們排放到大氣中的碳，卻能引起全球變暖，引起氣候變化，讓很多物種滅絕，並深刻地影響到我們人類。
碳對我們人類來說，是一種不安分的元素，但對地球來說，卻可以不屑一顧，因為它的核心中儲存著最多的碳。我們與其說節能減排，拯救地球，不如說拯救我們自己。
閱讀更多 寰宇科學新觀察 的文章
