北京时间5月27日，“淡蓝点”是旅行者1号拍摄的一张著名的地球照片，显示了地球漂浮在太阳系的黑暗背景中。有句话说，我们都是由星际尘埃构成的。最近的两项研究发现，这种说法可能比我们之前想象的更接近事实。
第一项研究由密歇根大学地球与环境科学系的李洁[洁(杰基)李]教授领导，发表在《科学进展》()杂志上。研究发现，地球上大部分的碳可能来自星际物质，这个过程很可能发生在原行星盘形成并加热很久之后。星际物质是指星系中恒星系统之间存在的空间物质和辐射，而原行星盘是围绕早期太阳运行的尘埃和气体云，其中包含了行星的基本成分。
一张想象中的年轻恒星被原行星盘包围形成行星的照片。图片来源：欧洲南方天文台
碳也可能在太阳诞生后的一百万年内被密封在固体中，这意味着碳经过漫长的星际旅行最终到达地球，成为地球上生命的主要组成部分。
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；当星云气体冷却到足以导致这些分子沉降时，它们将凝结成一颗岩石行星。李杰教授的团队(包括密歇根大学、加州理工学院、芝加哥大学和明尼苏达大学的研究人员)在这项研究中指出，星云中携带碳的气体分子不会被用来建造地球，因为碳在蒸发后不会压缩回固体。
李杰教授说：“凝血模型已经广泛应用了几十年。该模型假设，在太阳形成的过程中，地球上的所有元素都会蒸发，随着原行星盘的冷却，一些气体开始凝结，为行星的固体部分提供化学成分。但对于碳来说，情况并非如此。”
阿波罗17号拍摄的地球照片显示了整个半球的水、土地和云。这张照片首次展示了南极冰盖，以及几乎整个非洲和阿拉伯半岛的海岸线。图片来源：美国国家航空航天局
大多数碳以有机分子的形式被运输到原行星盘。但是，当碳蒸发时，会产生更多的挥发性物质，这需要非常低的温度才能形成固体。更重要的是，碳不会再凝结成有机形态。因此，李杰教授的团队得出结论，地球上的大部分碳可能直接来自星际物质，并不是所有的碳都经历了蒸发。
为了更好地理解地球是如何获取这些碳的，李杰教授估算了地球所能容纳的最大碳含量。为此，她将地震波通过地核的速度与已知的地核声速进行了比较。研究人员发现，碳可能只占地球质量的不到0.5%。了解地球中碳含量的上限，有助于了解碳可能何时到达地球。
密歇根大学教授兼天文系主任埃德温伯金说：“我们问了一个不同的问题：在满足所有极限阈值的情况下，你能在地核中填充多少碳。”。“这里存在不确定性。我们必须接受这种不确定性，了解地球深处碳含量的真实上限是多少，这将告诉我们我们环境的真实情况。”
众所周知，一个星球必须含有适当比例的碳来维持生命。如果碳含量过高，地球大气层会像金星一样吸收太阳的热量，维持470摄氏度左右的高温；如果碳含量太低，地球将像火星一样，成为不适合居住的地方，无法支持水基生命，平均温度约为零下55摄氏度。
著名的“暗淡蓝点”图，是航海家1号在64亿公里外拍摄的地球照片，显示地球只是太阳光束上的一个小小的“暗淡蓝点”(图中人为加了蓝圈)
在另一项由明尼苏达大学地球和环境科学教授马克赫希曼(Mark Hirschman)领导的研究中，研究人员分析了行星的微前兆，即所谓的小行星imal，是如何在碳元素形成的早期对其进行处理以保护它的。通过检查这些微型行星的金属核心(现在以铁陨石的形式)，他们发现大多数碳在微型行星的熔化、核心形成和气体损失过程中损失了。赫希曼指出，这推翻了以前的观点。
赫希曼说：“大多数模型认为，碳和其他生命必需的物质，如水和氮，从星云进入原始小行星岩体，然后被运送到正在生长的行星，如地球或火星。”“但这些模型忽略了一个关键步骤，即小行星在吸积到行星之前会失去大部分碳。”
赫希曼等人的研究发表于最近《美国国家科学院院刊》 (PNAS)。
埃德温伯金说：“地球需要碳来调节气候，让生命存活下来，但这是一件非常微妙的事情。”。“碳含量不能太小，但也不能太多。”他还说，这两项研究描述了碳流失的两个不同方面，并表明碳流失似乎在使地球成为宜居星球的过程中起着关键作用。
“要回答宇宙其他地方是否存在类地行星的问题，只能交叉研究天文学、地球化学等学科。”加州大学地球物理科学教授弗雷德西斯拉(Fred Sisla)说，“尽管不同领域的研究人员取得了不同的进展，也有不同的具体问题需要解决，但要建立一个连贯的故事，需要找到共同感兴趣的话题，并找到弥合它们之间知识差距的方法。这样做很有挑战性，但这种努力既令人兴奋又有回报。”
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杰弗里·布莱克是这两项研究的共同作者，也是加州理工学院的宇宙化学、行星科学和化学教授。他表示，这种跨学科的工作至关重要。“仅在银河系的历史上，在类似太阳的恒星周围，像地球或更大一点的岩石行星已经凝聚了数亿次，”他说，“我们能否扩展这项工作，对行星系统中的碳损失进行更广泛的分析？这样的研究将需要更加多元化的学者群体。”（任天）
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