推动近现代文明高速发展的化石燃料
亦由碳构成
(化石燃料包括煤炭、石油等,由古代生物的残骸形成,故含有碳元素;下图为俄罗斯露天煤矿,图片来源@视觉中国)
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无可置疑
这是一个碳的世界
如今
碳达峰、碳中和的声音日益高涨
碳
成为了人类社会的新焦点
(工业生产活动因产生大量二氧化碳排放,成为碳中和议题下的重要讨论对象;下图为茂名的石化工业区,摄影师@林宇先)
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不过
碳从哪里来?
它如何塑造了地球的过去?
又将如何影响我们的未来?
本文将带你探索
从星辰大海到你我身边的碳的足迹
在一场场碳的循环当中寻找答案
「
目录
01 缘起:碳从哪里来
02 无机世界:无机碳循环
03 碳基生命:有机碳循环
04 碳基文明:人类碳排放
05 气候革命:重塑碳循环
」
01
缘起
宇宙中本没有碳元素
仅由三种元素构成的初始宇宙
甚是单调
而随后诞生的恒星则成为了“元素工厂”
利用最初的元素创造出了新的元素
其中3个氦原子核聚在一起
便能生成1个碳原子核
碳元素就此诞生
(宇宙中最初的元素为氢、氦、锂,其通过原子核聚合可以产生其他新的元素,即核聚变过程;下图为氦的聚变产生碳的过程示意,其中氦4和碳12分别为氦元素和碳元素的主要存在形式,制图@罗梓涵/星球研究所)
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不过恒星的生命是有限的
大质量的恒星在死亡之际
会爆发成为绚丽的星云
其内部蕴含的各种元素也因此弥散开来
宇宙中万亿个“元素工厂”
正是如此不断制造、散播着碳元素
(蟹状星云,是一颗大质量恒星爆发后的残骸,图片来源@NASA)
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