FSU研究人员改进了对地球外核碳含量的估计

佛罗里达州塔拉哈西——佛罗里达州立大学和莱斯大学的新研究提供了对地球外核中碳含量的更好估计，这项工作表明，地核可能是地球上最大的碳元素储存库。

该研究发表在《通讯地球与环境》杂志上，估计地球外核的 0.3% 至 2.0% 是碳。

尽管那里的碳百分比很低，但由于外核太大，它仍然是一个巨大的数量。研究人员估计，外核包含 5.5 到 36.8 × 10^24 克的碳——这是一个巨大的数字。

“了解地核的组成是固体地球科学的关键问题之一，”共同作者、地球、海洋和大气科学系地质学副教授 Mainak Mookherjee 说。“我们知道行星的核心主要是铁，但铁的密度大于核心的密度。核心中必须有较轻的元素来降低其密度。碳是一个考虑因素，我们正在对可能存在的碳量提供更好的限制。”

先前的研究估计了地球上的碳总量。这项工作将地球碳含量的估计值细化到大约百万分之 990 到超过百万分之 6,400 之间的范围。这意味着地球的核心——包括外核和内核——可能含有地球 93% 到 95% 的碳。

因为人类无法进入地核，只能用间接的方法来分析。研究小组将通过地球传播的压缩声波的已知速度与在地球外核的压力和温度条件下模拟铁、碳和其他轻元素的不同成分的计算机模型进行了比较。

主要作者和博士后研究员 Suraj Bajgain 说：“当我们模拟中的声波速度与观测到的穿过地球的声波速度相匹配时，我们就知道模拟与外核的实际化学成分相匹配。”

科学家们之前曾试图给出外核中碳含量的范围。这项研究通过在估计外核成分的模型中包括其他轻元素——即氧、硫、硅、氢和氮——来缩小可能的范围。

就像氢和氧等元素一样，碳是生命必需的元素。这是使地球上的生命成为可能的一部分。

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