Считается, что магматический океан, существовавший во время формирования ядра, был сильно обеднен углеродом из-за его высокого сидерофильного (железолюбивого) поведения. Таким образом, большая часть углерода, образующего атмосферу и жизнь на Земле, могла быть доставлена богатым углеродом эмбрионом после формирования ядра. Однако новый эксперимент с высоким давлением показал, что предыдущие исследования, возможно, завышали количество углерода, выделяющегося в ядре.
Принято считать, что поверхности планет были покрыты расплавленным силикатом, «океаном магмы», во время формирования планет земной группы. В глубоком магматическом океане железо отделялось от силиката, тонуло и в конечном итоге образовывало металлическое ядро. На этой стадии произошло бы разделение элементов между металлическим ядром и океаном магмы, и сидерофильные элементы были бы удалены из океана магмы. Такой химически дифференцированный магматический океан сформировал современную мантию Земли. Предыдущие исследования экспериментально исследовали распределение углерода между жидким железом и силикатным расплавом в условиях высокого давления и обнаружили, что земной океан магмы должен быть более обеднен углеродом, чем современный. Таким образом, как и когда было установлено содержание углерода в мантии Земли, до сих пор плохо изучено.
Во всех предыдущих исследованиях использовалась графитовая капсула, поэтому образец был насыщен углеродом. Однако маловероятно, что основная масса Земли будет насыщена углеродом, учитывая обилие углерода в хондритах, которые, как полагают, являются строительными блоками Земли. Кроме того, известно, что коэффициент распределения зависит от объемной концентрации интересующего элемента, даже если экспериментальные условия идентичны. Чтобы исследовать влияние объемной концентрации углерода на его поведение при разделении жидкого металла и силиката, исследователи из Университета Эхиме, Университета Киото и JAMSTEC провели новые эксперименты по разделению углерода в условиях недонасыщения углеродом с использованием капсулы из нитрида бора.
Новый экспериментальный результат показывает, что коэффициент распределения углерода между жидким железом и силикатным расплавом в условиях недонасыщения углеродом в несколько раз ниже, чем в предыдущих исследованиях с использованием графитовой капсулы. Это говорит о том, что углерод в магматическом океане, возможно, не был настолько истощен, как считалось ранее, и требует повторного исследования распределения углерода между ядром и мантией..