半個多世紀以來，我們都知道地球的年齡是45億年，但對於像加州大學戴維斯分校地質學家尹慶柱（Qing-zhu Yin）這樣的人來說，這個數字還不夠——他們需要確定“5”後面的數字是什麼。尹慶柱在過去的十五年裡一直致力於弄清楚我們的太陽系究竟是如何形成的——在數千萬年的時間裡，一個巨大的、混亂的塵埃和氣體盤是如何演變成圍繞中心恆星有序運行的八顆行星的。
科學家提出了兩種關於地球起源的解釋：一種解釋是，地球誕生於一個隕石撞擊極其劇烈的時代，以至於最初整個星球都是一片球形的岩漿海洋。另一種解釋則認為，地球的形成過程更為漫長——它最初是一顆岩質小行星，大約每隔一千萬年，就會有一顆火星大小的天體撞擊並滯留在其上，直到所有火星大小的天體最終要么相互碰撞，要么——就像火星本身一樣——進入了自己的軌道。但是，為了確定哪種解釋是正確的，他們需要知道這個極其劇烈的行星撞擊時代持續了多久，精確到數千萬年；換句話說，他們需要將地球的歷史精確到小數點後一位。
地球確切年齡的秘密就藏在地球上最古老的岩石中。科學家可以透過測量岩石中兩種同位素—鈾-238和鉛-206的含量來估算這些岩石的大致年齡。由於鈾-238會以可預測的速率衰變為鉛-206，這兩種同位素的比例可以告訴科學家這些岩石存在的時間長短。但這裡有個關鍵點：為了弄清楚這個相對比例究竟代表什麼，科學家必須確切地知道每種同位素的初始含量。而為了弄清楚這一點，他們不僅需要知道地球表面岩石中鈾-238和鉛-206的含量，還需要知道地函中以及——這才是棘手之處——完全無法觸及、也無法複製的地核中這兩種同位素的含量。
曾幾何時，地球內核的組成是一個未解之謎。在1930年代和1940年代，地球內核的組成是一個未解之謎：地震學家利用穿過地球的地震波數據，確定地球中心是由固態金屬構成，外層包裹著一層厚厚的半液態外核。同時，地質學家利用隕石作為地球整體成分的代表，發現地球外層缺乏大量的鐵和鎳。由此，人們推斷地球內核是由鐵和鎳構成的。
如果這個結論成立，研究人員就能根據鐵和鎳的性質推斷地核中鉛和鈾的含量。但1950年代，對地核重力的測量表明，地球中心的密度不足以僅由鐵和鎳構成。
「我們知道需要一些較輕的元素來彌補密度不足，」尹說。由於這些元素在太陽系中必須相對豐富，科學家很快就列出了一系列可能的候選元素。 “這樣就排除了鋰、鈹和硼之類的元素，”尹說，“剩下的就是氧、矽、鎂、硫、碳、磷和氮。”
但要縮小範圍，超出這個簡短的名單就沒那麼容易了：內核的偏遠位置以及極端的溫度和壓力，使得幾乎不可能進行有用的觀察或實驗來確定哪些元素會留在內核中，哪些元素會被擠入地函。
「所以電腦模擬就派上了用場，」尹說。直到最近，電腦的運算能力還不足以運行模擬原子級內核所需的複雜計算。但現在，“計算能力已經發展到我們可以做一些合理的事情的程度了。”
尹和他在中國科學院的同事利用一台500核超級電腦進行了為期三個月的實驗，以確定地核中存在哪些元素以及它們的含量。他們尤其關注碳的含量，因為碳在地核中的存在與鉛含量較低有關。尹發現的碳含量越高，地核中鉛的含量可能就越低；而鉛的含量越低，地球的年齡就越大。
研究團隊目前的研究結果表明，碳在地核中所佔比例極小——按重量計不到1%。相對於地球其他部分而言，這仍然是相當多的碳——比地球其他部分碳含量的總和還要多——但它在地核中較輕元素的佔比卻很小。
到目前為止，研究結果支持地球起源故事的簡短版本——即在太陽系誕生後 3000 萬年，一個固體地球就已經形成，並且在接下來的 1 億年裡，地球斷斷續續地發展壯大，一次又一次地受到重大撞擊。
透過使用功能越來越強大的超級計算機，尹和他的同事以及其他地質學家正在逐漸掌握如何填寫5右邊的空白。
