“暗淡藍點”（Pale Blue Dot）是一張由旅行者1號拍攝的著名地球圖片，顯示了地球懸浮在太陽係漆黑的背景中。有一種說法是，我們(men) 都是由星際塵埃構成的。近期的兩(liang) 項研究發現，這一說法可能比我們(men) 之前認為(wei) 的更接近事實。

　　第一項研究由密歇根大學地球與(yu) 環境科學係教授李潔[Jie （Jackie） Li]領導，發表在《科學進展》（Science Advances）雜誌上。該研究發現，地球上的大部分碳可能來自星際物質，而這一過程很可能發生在原行星盤形成並升溫很久之後。星際物質是指存在於(yu) 星係中恒星係統之間的太空物質和輻射，而原行星盤是圍繞早期太陽運轉的塵埃和氣體(ti) 雲(yun) ，其中包含了行星的基本組成部分。

　　碳也可能在太陽誕生後的100萬(wan) 年裏被封存在固體(ti) 中，這意味著，碳在經過了漫長的星際旅行之後，才最終到達了地球，並成為(wei) 地球生命的主要組成元素。

　　此前，研究人員認為(wei) 地球上的碳來自於(yu) 最初存在於(yu) 星雲(yun) 氣體(ti) 中的分子；當星雲(yun) 氣體(ti) 冷卻到足以使這些分子沉降時，它們(men) 就會(hui) 凝聚成一顆岩石行星。李潔教授的團隊（包括密歇根大學、加州理工學院、芝加哥大學和明尼蘇達大學的研究者）在這項研究中指出，星雲(yun) 中攜帶碳的氣體(ti) 分子並不會(hui) 用於(yu) 構建地球，因為(wei) 碳在蒸發之後並不會(hui) 壓縮回固體(ti) 。

　　李潔教授說：“凝聚模型已經被廣泛應用了幾十年。該模型假設，在太陽形成的過程中，地球上所有的元素都蒸發了，而隨著原行星盤的冷卻，一些氣體(ti) 開始凝結，並為(wei) 行星固體(ti) 部分提供化學成分。但對碳而言，情況並非如此。”

　　大部分碳以有機分子的形式被輸送到原行星盤上。然而，當碳蒸發時，會(hui) 產(chan) 生揮發性更強的物質，需要非常低的溫度才能形成固體(ti) 。更重要的是，碳不會(hui) 再次凝結成有機形式。因此，李潔教授的團隊推斷，地球上的大部分碳很可能直接來自星際物質，並沒有全部經曆蒸發過程。

　　為(wei) 了更好地理解地球如何獲取這些碳，李潔教授估計了地球能包含的最大碳含量。為(wei) 此，她比較了地震波通過地核的速度和已知地核的聲速。研究人員發現，碳可能隻占地球質量的不到0.5%。了解地球碳含量的上限有助於(yu) 了解碳可能在什麽(me) 時候到達地球。

　　“我們(men) 問了一個(ge) 不一樣的問題：你可以在地核中填入多少碳，同時仍符合所有的限製條件，”密歇根大學天文係教授兼係主任埃德溫·伯金說，“這裏存在不確定性。我們(men) 要接納這種不確定性，了解地球深處碳含量的真正上限是什麽(me) ，這將告訴我們(men) 所處環境的真實情況。”

　　正如我們(men) 所知，一顆行星必須含有適當比例的碳，才能維持生命。如果碳含量過高，地球的大氣層就會(hui) 像金星一樣，吸收來自太陽的熱量，並保持大約470攝氏度的高溫；如果碳含量過低，地球就會(hui) 像火星一樣，成為(wei) 一個(ge) 不適宜生存的地方，無法支持以水為(wei) 基礎的生命，平均溫度在零下55攝氏度左右。

　　在另一項由明尼蘇達大學的地球和環境科學教授馬克·赫希曼所領導的研究中，研究人員分析了行星的微型前體(ti) ，即所謂的微行星（planetesimal）在形成早期如何對碳元素進行處理，以將其保留下來。通過檢查這些微行星的金屬核（如今已經變成鐵隕石的形式），他們(men) 發現，在行星起源的這一關(guan) 鍵步驟中，大部分的碳在微行星熔化、形成核心並失去氣體(ti) 的過程中丟(diu) 失了。赫希曼指出，這顛覆了之前的觀點。

　　“大多數模型都認為(wei) 碳和其他生命必需物質，如水和氮氣等，都是從(cong) 星雲(yun) 進入原始的微行星岩石體(ti) ，然後被輸送到不斷生長的行星，如地球或火星，”赫希曼說，“但這些模型跳過了一個(ge) 關(guan) 鍵步驟，即微行星在吸積到行星之前，會(hui) 失去大部分的碳。”

　　赫希曼等人的研究發表在近期的《美國國家科學院院刊》（PNAS）上。

　　“地球需要碳來調節氣候，讓生命得以生存，但這是一件非常微妙的事情，”埃德溫·伯金說，“碳的含量不能太少，但也不能太多。”他還表示，這兩(liang) 項研究描述了碳損失的兩(liang) 個(ge) 不同方麵，並且表明碳損失似乎在地球成為(wei) 一個(ge) 宜居星球的過程中，發揮著關(guan) 鍵作用。

　　“要回答宇宙中其他地方是否存在類地行星的問題，隻能通過天文學和地球化學等學科的交叉研究。”加州大學地球物理科學教授弗雷德·西斯拉說，“盡管不同領域的研究人員所取得的進展和所要解決(jue) 的具體(ti) 問題各不相同，但構建一個(ge) 連貫的故事需要找到共同感興(xing) 趣的主題，並找到彌合彼此之間星空体育官网入口网站差距的方法。這樣做很有挑戰性，但這種努力既令人興(xing) 奮，也將帶來回報。”

　　傑弗裏·布萊克是這兩(liang) 項研究的共同作者，也是加州理工學院的宇宙化學、行星科學和化學教授。他表示，這種跨學科的工作至關(guan) 重要。“僅(jin) 在銀河係的曆史上，在類似太陽的恒星周圍，像地球或更大一點的岩石行星已經凝聚了數億(yi) 次，”他說，“我們(men) 能否擴展這項工作，對行星係統中的碳損失進行更廣泛的分析？這樣的研究將需要更加多元化的學者群體(ti) 。”（任天）

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