Por que o carbono é tão raro na Lua e em Marte?

O carbono é o quarto elemento mais comum no universo e no sistema solar. É sobre o nono elemento mais comum na crosta terrestre. Não parece fazer parte de nenhum dos dez compostos mais comuns na crosta terrestre.

Então, onde está todo o carbono escondido? Por que não é mais comum em crostas planetárias e lunares?

Talvez isso ocorra principalmente em substâncias voláteis, juntamente com hidrogênio e oxigênio, e deixou corpos sem atmosfera ou temperaturas congelantes? São principalmente processos biológicos que ligam carbono a moléculas sólidas? Observando a superfície natural da Terra hoje em dia, há muitos compostos de carbono sólido em todos os lugares, então o contraste é interessante.

Não há muita dúvida de que a abundância de carbono na nebulosa protosolar não foi anormal. Podemos dizer que, observando a abundância de carbono na atmosfera do Sol - ela tem uma abundância de 8,43 em uma escala logarítmica (base 10), na qual o hidrogênio tem uma abundância de 12 ( Asplund et al. 2009 ). Isso é típico para estrelas no bairro solar.

No entanto, o carbono nos sólidos do sistema solar - ou seja, na Terra, lua, meteoritos etc. é subabundante em relação a isso por algo como um fator de 10. O nitrogênio é igualmente subabundante na Terra e o oxigênio em menor extensão (um fator de dois). ( Lodders et al. 2009)

A razão para isso é que C, N, O são todos capazes de permanecer na fase gasosa nos tipos de temperaturas de condensação típicas para formar a maioria das "rochas" que compõem a Terra e outros sólidos no sistema solar. Em particular, o monóxido de carbono é facilmente formado a altas temperaturas e não pode ser facilmente capturado em planetas terrestres e outros materiais rochosos.

Embora o carbono seja altamente abundante no universo, ele não é distribuído homogeneamente. Algumas regiões do meio interestelar podem ser ricas em carbono e outras ricas em silício ou oxigênio, dependendo da fonte dos elementos mais pesados ​​("metais"). A região poderia ser enriquecida com a perda de massa de estrelas evoluídas, ou com um SN de uma estrela massiva ou com um SN de uma anã branca. Cada uma delas traz diferentes abundâncias elementares.
Além disso, se a região do disco protoplanetário onde a Terra se formou fosse quente, o carbono estaria na fase gasosa ou em moléculas da fase gasosa como CO, CO e CH$_2$$_4$. Talvez, onde os planetas terrestres formavam grande parte do carbono estivesse na forma gasosa, e não em partículas de poeira, e, portanto, apenas uma pequena fração do carbono fosse incorporada aos planetas rochosos.

Além disso, grande parte do carbono da Terra não está na crosta. Está nas árvores, na atmosfera e principalmente nos oceanos, dissolvidos em carbonatos e em conchas, etc.