ทำไมคาร์บอนถึงหาได้ยากบนดวงจันทร์และบนดาวอังคาร?

คาร์บอนเป็นองค์ประกอบที่พบมากเป็นอันดับสี่ในจักรวาลและในระบบสุริยจักรวาล มันเป็นองค์ประกอบที่เก้าที่พบมากที่สุดในเปลือกโลก ดูเหมือนว่ามันจะไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของสารประกอบที่พบมากที่สุดสิบชนิดในเปลือกโลก

ดังนั้นการซ่อนคาร์บอนทั้งหมดอยู่ที่ไหน ทำไมมันจึงไม่ใช่เรื่องธรรมดาในเปลือกโลกดาวเคราะห์และดวงจันทร์?

มันอาจจะเกิดขึ้นใน volatiles พร้อมกับไฮโดรเจนและออกซิเจนเป็นส่วนใหญ่และได้ออกจากร่างกายที่ขาดบรรยากาศหรืออุณหภูมิแช่แข็ง? มันเป็นกระบวนการทางชีววิทยาที่ผูกคาร์บอนกับโมเลกุลที่เป็นของแข็งหรือไม่? การได้ดูรอบ ๆ พื้นผิวตามธรรมชาติของโลกวันนี้มีสารประกอบคาร์บอนที่เป็นของแข็งมากมายในทุกที่

ไม่ต้องสงสัยเลยว่าปริมาณคาร์บอนในเนบิวลาโปรโตลาร์นั้นไม่ผิดปกติ เราสามารถบอกได้ว่าโดยการดูความอุดมสมบูรณ์ของคาร์บอนในชั้นบรรยากาศของดวงอาทิตย์ - มันมีความอุดมสมบูรณ์ของ 8.43 ในระดับลอการิทึม (ฐาน 10) ที่ไฮโดรเจนมีความอุดมสมบูรณ์ของ 12 ( Asplund et al. 2009 ) นี่เป็นเรื่องปกติสำหรับดาวในย่านสุริยะ

อย่างไรก็ตามคาร์บอนในของแข็งของระบบสุริยจักรวาล - เช่นในโลกดวงจันทร์อุกกาบาต ฯลฯ มีความเกี่ยวข้องกับสิ่งนี้เช่นปัจจัย 10 ไนโตรเจนมีความคล้ายคลึงกันน้อยมากในโลกและออกซิเจนในระดับที่น้อยกว่า (ปัจจัย ของสอง) ( Lodders et al. 2009)

เหตุผลนี้ก็คือ C, N, O ล้วน แต่มีความสามารถเหลืออยู่ในช่วงก๊าซที่อุณหภูมิการควบแน่นที่เป็นเรื่องปกติสำหรับการก่อตัวของ "หิน" ส่วนใหญ่ที่ประกอบขึ้นเป็นโลกและของแข็งอื่น ๆ ในระบบสุริยะ โดยเฉพาะอย่างยิ่งคาร์บอนมอนอกไซด์จะเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วที่อุณหภูมิสูงและไม่สามารถถูกจับเข้าสู่ดาวเคราะห์บนพื้นโลกและวัสดุหินอื่น ๆ ได้อย่างง่ายดาย

แม้ว่าคาร์บอนจะมีอยู่อย่างมากมายในจักรวาล แต่ก็ไม่ได้มีการกระจายอย่างเป็นเนื้อเดียวกัน บางพื้นที่ของสื่อระหว่างดวงดาวอาจจะเต็มไปด้วยคาร์บอนและส่วนอื่น ๆ ที่อุดมไปด้วยซิลิคอนหรือออกซิเจนขึ้นอยู่กับแหล่งที่มาขององค์ประกอบที่หนักกว่า ("โลหะ") ภูมิภาคนี้อาจจะอุดมไปด้วยการสูญเสียมวลของดาวฤกษ์ที่พัฒนาแล้วหรือจาก SN ของดาวมวลสูงหรือจาก SN จากดาวแคระขาว แต่ละเหล่านี้นำความอุดมสมบูรณ์ขององค์ประกอบที่แตกต่างกัน
นอกจากนี้หากพื้นที่ของดิสก์กำเนิดดาวเคราะห์ที่ซึ่งโลกก่อตัวนั้นอบอุ่นคาร์บอนก็จะอยู่ในเฟสของก๊าซหรือในโมเลกุลของเฟสก๊าซเช่น CO, COและ CH$_2$$_4$. บางทีที่ดาวเคราะห์ภาคพื้นดินก่อตัวขึ้นของคาร์บอนส่วนใหญ่อยู่ในรูปของก๊าซมากกว่าในฝุ่นละอองและดังนั้นจึงมีเพียงส่วนเล็ก ๆ ของคาร์บอนที่ถูกรวมเข้าไปในดาวเคราะห์หิน

นอกจากนี้คาร์บอนของโลกส่วนใหญ่ไม่ได้อยู่ในเปลือกโลก มันอยู่ในต้นไม้บรรยากาศและส่วนใหญ่ในมหาสมุทรละลายเป็นคาร์บอเนตและในเปลือกหอย ฯลฯ