地球、金星、火星这三颗行星在很多方面都有很大的不同,比如它们在太阳系中的不同位置、重力以及它们周围的空间环境。
金星的质量和体积与地球相近,体积仅为地球的90%多一点,质量约为地球的80%左右,因此,它也是太阳系中与地球固有条件最相似的行星。但它在太阳系宜居带之外,并且在宜居带内。它受到大量的太阳辐射,周围非常热。它的表面温度平均约为460摄氏度,由于其大气主要由二氧化碳组成,其表面大气压力达到了地球表面大气压力的96倍。在这样的环境中,具有陆地生命模式的生物体不可能在金星表面存在。金星没有卫星,也没有磁场。将大气模型转化为地球大气层是很困难的。这样一来,金星就很难成为第二个地球了。
火星的质量和体积都比地球小得多,其体积约为地球的1/7,质量约为地球的1/11。然而,火星位于太阳系的居住区。然而,火星的表面环境与地球有很大不同。火星的表面就像一片沙漠。尽管人类已经向火星发射了许多探测器,但在火星上尚未发现任何生命形式。探测器发现,火星上的大气压只有地球表面的0.08%左右,昼夜温差很大,平均气温为负40至50摄氏度。仅赤道地区中午可达30摄氏度,而夜间则可降至零下几十摄氏度,这样的地表环境无疑让生物难以适应地球的生命模式。可以看到,金星和火星是地球的邻居,但它们的环境完全不同:金星非常热,火星非常冷。地球上曾经存在过像金星和火星这样的条件吗?地球已有46亿年的历史,大约35亿年前地球上就出现了生命。生命出现之前地球的状况如何?它会与今天的金星和火星非常相似吗?
当地球形成时,它基本上是一个熔岩行星。后来,随着小行星撞击次数减少,地球逐渐变冷。不过,地球表面的温度依然不低,几百摄氏度的高温是正常的。此时,地球仍在经历大量的火山喷发。火山喷发产生的气体主要成分是二氧化碳,因此大气中的气体也主要成分是二氧化碳。所以当时地球上的大气压也会很高,地球的环境与今天的金星很相似。
然而,随后地球温度趋于下降,火山喷发和小行星撞击的频率也越来越少。而且当时太阳刚刚度过诞生时的活动期,通常处于稳定的位置,不像今天的太阳那么活跃。当时的地球没有大量的太阳辐射,光照度没有今天那么强,所以当时太阳系的宜居带比现在更靠中间,所以地球接收到的光照比现在弱。那时,地球从熔岩状态冷却时的表面温度也比现在低,因为当时还没有生命存在,而且降雨量也较少,所以地球可能有过一段类似于现在火星表面环境的短暂时期。
然而,在此期间,金星位于太阳系的宜居带内。它所接受的光照条件与当今地球上普遍存在的光照条件相似。地表环境不热也不冷,允许液态水的存在。因此,一些科学家认为金星一开始是非常适合生命存在的。也许曾经有一段时间,地球看起来就像今天的样子,并且那里存在着生命。
然而,许多科学家认为火星上曾经存在过生命,而且生态环境与今天的地球相似。今天的火星上仍然存在液态水的痕迹。数十亿年前,火星可能并不存在于轨道上。由于距离遥远,火星当时仍然有磁场。在磁场的保护下,火星有自己的大气层。地表大气压约为目前地球表面大气压的30%,昼夜温差不大,因此当时火星赤道地区可能存在液态水,为生命提供了存活的环境。
未来地球环境会发生重大变化吗?地球是太阳系众多行星之一。目前,太阳系的运作至少在接下来的十亿年内不会发生重大变化,就像太阳本身不会发生重大变化一样。因此,地球表面的环境不会改变,不会有很大的变化。但是在十亿年后太阳的体积会开始膨胀,变得不稳定,光照会变强,太阳系的宜居带也会向外移动。这段时间,地球的环境可能会发生重大变化,地球可能会逐渐变成另一个金星。这种情况也是即将上映的电影《流浪地球》的剧情前提,它真的要来了,如果到时候地球上还存在着人类这样的智慧生物,我们就真的得想办法拯救地球了。