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1、地球上的碳起源之谜有新解作为生命起源、生物圈形成与演化必不可少的元素之 一，地球上的碳究竟从何而来？自然一地球科学杂志近 日发表一项中美科学家的联合研究成果，为这一科学界长期 争论不休的问题提供了新的答案：地球上几乎所有生命所需 的碳均来自45亿年前地球与一颗类似水星的行星幼体之间 的一次大碰撞。论文第一作者、中科院广州地球化学研究所研究员李元告诉 科技日报记者，碳质球粒陨石含有一定量的碳，也被普遍认 为是地球最主要的组成物质。但碳是一种高挥发性元素，在 45亿年前地球高温高压增生过程中，大量的碳逃逸到太空 中；另一方面，碳也是一种高度亲铁元素，极易与铁形成铁 碳合金，因此，当时未能逃逸的碳极
2、有可能大部分进入了地 球的金属核中。若果真如此，原则上在地球形成之后，地球 的硅酸岩地幔以及浅层地表的碳应该非常匮乏，那么今天观 测到的硅酸岩地幔中和生物圈中大量的碳的来源就成了一 大问题。为解答这一关键科学问题，李元与美国莱斯大学地球科学学 院的科学家一起，通过高温高压实验研究碳在类地行星（火 星、地球等）核幔分异过程中的地球化学行为。他们意识到， 和地球金属核相比，火星的金属核可能更富集硫，而水星的 金属核可能更富集硅，于是改进研究方案，在高温高压条件 下对碳在富硅或富硫的金属相（代表行星金属核）以及硅酸 盐熔体相（代表行星硅酸岩幔）之间的化学行为进行了模拟。 研究结果表明，如果类地行星的金属核富集硅，那么碳将从 金属核中被“驱逐”出去，形成一个富碳的行星硅酸岩幔。这 和我们今天所观测到的水星表层以及水星壳富集石墨的情 况相一致。因此，李元等人提出，在地球增生的晚期，如果 一个质量为地球10%40%的类似水星的星体撞击45亿年 前的原始地球，将造成大量的碳加入地球，从而圆满地解释 了地球硅酸岩地幔以及浅层地表中碳的来源。
