40亿年前，太阳系曾有三个“地球”，为什么现在只剩一个？
网易首页 > 网易号 > 正文 2021-10-20 11:19:59 来源: 城市中央
在太阳系，乃至整个宇宙中，地球是目前已知唯一存在生命的星球。人类已经对太阳系开展了一系列的探测，而且还在积极接收来自宇宙深处可能存在的外星文明信号，但结果都没有在地球之外的星球上发现生命的痕迹。
三个“地球”
不过，如果把时间回溯到40亿年前，太阳系中就有三个“地球”，它们上面都可能进化出了生命。其中一个“地球”当然就是我们现在这个地球，另外两个分别是金星和火星。
这三颗星球都是岩质行星，表面是由固态的金属和硅酸盐组成。其中地球最大，金星的质量和半径分别为地球的82%、95%，火星的质量和半径分别为地球的11%、53%。
过去数十年，人类发射了不少的无人探测器前往金星和火星，结果发现这两颗星球的环境都是非常恶劣。金星太热，火星太冷，而且这两颗星球上都没有氧气，至少地球生命无法在这样的环境中生存，而且天文学家也没有发现其他生命痕迹。
那么，40亿年前的金星和火星是怎样的呢？为什么现在的金星和火星会变成不毛之地，只有地球是宜居的呢？
根据太阳的辐射功率来计算，金星和火星也像地球一样运行在宜居带中，这意味着它们可以接收到适中的太阳辐射，从而可以让其表面的水维持液态。天文学家根据目前金星和火星上的种种迹象推测，40亿年前的金星和火星很可能都存在由液态水构成的海洋。
远古金星
在最初的几亿年里，金星是一颗温暖湿润的星球。在金星的原始海洋中，完全有条件进化出生命，它们或许与地球生命一样是碳基生命，或许是其他生命形式。
不过，金星的宜居时间没有持续太久。因为金星离太阳太近，而且太阳的温度在逐渐升高，导致金星变得越来越热，液态水大量蒸发掉。
与此同时，金星上的火山活动还在不断释放出具有很强温室效应的二氧化碳。没有了海洋，二氧化碳不会被锁住，它们进入大气中造成严重的温室效应，使得金星上的温度进一步升高。在地球上，海洋、植物以及矿物质吸收了大量的二氧化碳，所以地球不会因为强烈的温室效应而变得过热。
最终，金星的温室效应全面失控，液态水完全蒸发殆尽，可能存在的生命也会随之灭绝。根据金星探测器传回的数据，目前金星大气中的二氧化碳浓度高达96.5%，表面大气压是地球表面大气压的91倍。在这种极端温室效应的作用下，金星全球基本上已经达到了热平衡，表面的平均温度高达464 ℃。
虽然现在的金星地表基本上不可能有生命，但一些天文学家推测，金星大气中或许存在着某种奇特的生命。在距离金星地表足够高的空中，大气压力适中，温度也不高，那里可能有条件合成出有机物，并进化出生命。
远古火星
另一方面，远古火星很可能也是宜居的星球。目前火星上遗留着大量被水冲刷过的地貌，而且存在一些只有在有水环境中才能产生的铁矿，这些是远古火星存在大量液态水的有力证据。那么，火星又是如何变得不宜居的呢？
在目前的火星北极，存在一个巨大的盆地，其表面相当于火星表面积的五分之二，这个巨大的北极盆地是由一次大碰撞造成的。研究表明，大约在39亿年前，一颗直径大约2000公里的矮行星（与冥王星差不多大）撞上了火星的北极。
这次大碰撞事件彻底改变了火星的核心，使得火星的内部活动迅速停止，从而导致火星的磁场逐渐减弱，并且最终几乎消失。失去了磁场的庇护，强烈的太阳风逐渐吹散了火星大气，液态水也随之不断蒸发殆尽，火星很快成了不毛之地。
目前，火星上几乎没有大气，但在极地还存在一些水冰。另外，火星某些地区可能还会出现一些季节性的液态水，这种水中含盐量很高，可以在低温的火星环境中暂时保持液态。
火星上的温度很低，平均温度仅-63 ℃。如果未来人类想要殖民火星，第一件要做的事情应该是加强火星磁场，并制造大量的温室气体使火星升温，让火星上存在的固态水融化掉。
由于火星比地球小很多，它会比地球更快从形成时的熔融状态冷却下来，所以火星上出现的液态水时间可能会更早，这意味着火星生命也许会更早进化出来。如果是这样，当其他天体撞击火星时，被炸飞的岩石就有可能带着火星生命进入太空中，然后有一天落到地球上，成为地球生命的起源。
火星北极发生大碰撞时，地球差不多在同一时期出现生命。从时间上来看，这是吻合的。另外，天文学家曾经在落到地球上的火星陨石中检测出疑似生命的痕迹。地球生命也许起源于火星，但这还需要更多令人信服的证据。
此前，好奇号火星车在火星上的岩石中检测出了一些含碳有机物，这或许是远古火星有过生机的证据。甚至现在的火星上可能还有生命，它们并没有在数十亿年前走向灭绝，而是转入火星地下，进化出了独特的生存机制，以适应恶劣的火星环境。
“天选星球”
与金星和火星相比，我们的地球非常幸运。在过去数十亿年来，地球一直都是宜居的星球，这里曾出现过数以亿计的物种。我们的地球犹如“天选星球”，与太阳的距离刚好适中，有一个能够抵御太阳辐射的磁场，从而可以让包括人类在内的各种生命不断繁衍生息。
虽然不排除目前太阳系中的一些星球（比如木卫二）也有生命，但那些星球与地球的环境迥然不同，绝大多数的地球生命都无法在那里生存。至于太阳系外的宜居行星，目前遥不可及。在可以预见的未来，地球仍将会是人类在宇宙中赖以生存的唯一星球。