一項發表於2025年9月4日《自然通訊》（Nature Communications）的開創性研究，由牛津大學、里茲大學及倫敦大學學院的研究團隊共同完成，揭示了地球內核結晶化過程與其碳含量之間存在著深刻的聯繫。研究團隊透過原子尺度電腦模擬，提出地球核心約3.8%的碳濃度是啟動內核固化的關鍵因素。此發現暗示碳在地球核心中的含量可能遠超先前估計，並在地球固態內核的形成過程中扮演了至關重要的角色。
地球的固態內核是維持地球磁場的基石，而這個磁場保護著地球免受有害太陽輻射的侵襲。因此，理解地球核心的化學組成，對於掌握地球的熱演化過程及其磁場生成的機制至關重要。此項研究的發現，為行星科學領域帶來了深遠的啟示，讓我們得以一窺地球深處的運作奧秘。
研究團隊利用先進的原子尺度電腦模擬技術，精確模擬了在極端高溫高壓條件下，熔融鐵的凝固過程。模擬結果顯示，碳的存在能顯著加速固態鐵的成核作用，從而促進內核的形成。相對地，研究也觀察到矽和硫等元素則會阻礙這一凝固過程。此研究得到了英國自然環境研究理事會（NERC）的資金支持。
里茲大學地球與環境科學學院的首席研究員阿爾弗雷德·威爾遜博士（Dr. Alfred Wilson）表示：「看到原子尺度的過程如何控制著我們星球的基本結構和動力學，這令人振奮。透過研究地球內核的形成過程，我們不僅在學習地球的過去，更難得地一窺我們永遠無法直接觸及的區域的化學性質，並了解它未來可能如何演變。」
此研究的另一項重要貢獻在於，它為長久以來困擾科學界的「內核成核悖論」提供了可能的解答。先前研究認為，純鐵核心的結晶化需要極大的過冷度（約800-1000°C），但這與地球磁場的穩定性及內核的實際尺寸不符。新研究指出，若核心含有約3.8%的碳，所需的過冷度可大幅降低至約266°C，這與地球的實際情況更為吻合。這項發現也暗示，地球的碳可能大部分儲藏在核心深處，這對理解地球的碳循環和早期形成過程具有重大意義。