弄潮科学

火星的环境虽然也很严酷，但和金星比起来难度明显要小的多。太阳系宜居带大致分布在金星轨道到火星轨道之间，地球正是长期处于这个位置才演化出了生命和我们人类文明，但太阳系的宜居带范围并不是一成不变的。

任何一颗恒星的光度都会随着年龄的增加而增加，通俗的说就是恒星会越来越热，像太阳这种黄矮星其光度每过1.1亿年就会增强1%，如此算下来最多20亿年地球的海洋就会被太阳全部蒸发干净，而以往寒冷的火星和木星的卫星在此时却有可能会因为太阳光度的增加而变得宜居。

所以说从长远来看，地球早晚会变成一颗土黄色的星球，但由于地球大气中的二氧化碳含量只有0.03%而不是金星的97%，因此未来的地球并不会变成第二个金星。

任何一颗行星都不可能永远适合人类居住，不论地球未来会变成什么样子，对于我们来说都不重要，因为千百年内人类就将离开地球甚至是离开太阳系，唯一可惜的就是目前的人类寿命和整个文明的进程相比实在是太短了，未来的星际移民也好星际探险也罢，都和现在的我们没有一点关系。

宇宙探索未解之迷

在太阳系八大行星中，地球的轨道处于金星和火星之间，距离金星最近的时候约3800万公里，距离火星最近的时候约5400万公里。因此也有人认为金星和火星就像地球的过去和将来，地球也经历过或者以后会经历像这两颗星球上的环境状况，真的是这样吗？

其实这样的假设是没有道理的！三者在很多方面的差异都很大，比如在太阳系中的位置不同，引力和周围空间环境也都不同。

金星质量和体积都和地球差不多，体积为地球的90%多一点，质量约为地球的80%多一点，所以它也是太阳系中和地球先天条件最为相似的星球。但它位于太阳系的宜居带之外，并且是宜居带的内侧，受太阳光辐射的影响较大，环境非常的酷热，其表面温度达到了平均460摄氏度左右，而且由于大气层以二氧化碳为主，其地表大气压达到了地球表面大气压的96倍，这样的环境之下，金星的表面不可能有地球生命模式的生物存在，金星也没有卫星，内部也没有磁场，大气层模式很难转化成像地球大气层这样，所以金星很难变成另一个地球。

火星的质量和体积都比地球小得多，体积约为地球的1/7，质量约为地球的1/11，但是火星位于太阳系的宜居带之内，然而火星却和地球表面环境差别甚大，火星的地表犹如一片荒漠，人类虽然已经往火星发射了很多颗探测器，但至今都没有在火星上发现任何生命体，探测器发现火星地表的大气压只有地球的0.8%左右，昼夜温差非常大，平均温度在零下四五十摄氏度，只有赤道地区的中午可以达到30℃，但是到了晚上又可以下降到零下几十摄氏度，这样的表面环境无疑也是难以适合地球生命模式的生物体存在的。

可见金星和火星上都是地球的邻居，但是他们的环境却迥然不同，金星上面很热，而火星上面很冷。那么地球也曾经有过像金星和火星这样的情况吗？地球已经有着长达46亿年的历史，而地球上的生命约出现于35亿年前，在生命出现之前，地球的状态是什么样子呢？会不会和如今的金星和火星很相似呢？

在地球刚形成的时期，基本上是一颗熔岩星球，后来随着小行星撞击量的减少，地球也渐渐处于冷却状态，但是地球表面的温度仍然不低，几百摄氏度的高温是很正常的，这个时候的地球仍然有大量的火山爆发，火山爆发的气体主要就是二氧化碳，所以大气层的气体也是以二氧化碳为主，因此这个时候的地球大气压也会非常大，所以说这个时候的地球环境是和如今的金星很相似的。

但是之后地球的温度趋向于降低，火山和小行星撞击的频率越来越低，而且这个时候的太阳也刚过去诞生时的活跃期，趋向于稳定发光状态，其光照也没有现在强，所以那个时候的太阳系宜居带要比如今更靠里面一些，那么地球所受的光照就比如今也要弱一些，所以从熔岩状态冷却下来的地球的表面温度也要比现在更冷一些，由于还没有生命出现，降水也比较少，所以地球很可能有过一段短暂的时期和如今的火星地表环境相似。

不过在这一时期，金星却位于太阳系的宜居带之内，它所受的光照和如今地球的光照条件差不多，表面环境不热不冷，容许液态水存在，所以有科学家认为早期的金星很可能也曾经像如今的地球这样，并且出现过生命体。

然而也有不少科学家认为火星上曾经也有生命存在，那里也曾经有类似地球如今的生态环境，如今的火星上仍然保留有液态水流动的痕迹，很可能在几十亿年前火星的轨道并没有这么靠外，那时候的火星还存在磁场，在磁场的保护下，火星有着自己的大气层，表面大气压约相当于地表如今大气压的30%左右，昼夜温差并不大，因此在火星当时的赤道地区可以有液态水存在，所以有着可供生命生存的环境。

那么今后地球的环境会有大的变化吗？地球是太阳系众多星球中的一员，目前来看，在未来的至少10亿年之中，太阳系的运行不会有大的变化，太阳本身也不会有大的变化，因此地球表面的环境不会有很大的变化，但是在十多亿年之后，太阳体积将开始膨胀，自身也将变得不稳定，光照也将变得更强，太阳系的宜居带也将向外推进，这个时候的地球环境可能会发生大的变化，而地球有可能会向着金星的环境那样演变，这正是如今即将上映的电影《流浪地球》假设的剧情前提，到了那个时候，地球上仍然有人类等智慧生物存在的话，那么我们真的要想办法拯救地球了。

人类的方向

金星和火星都是地球的近邻，可是他们却有着截然不同的气候，金星上很热，火星上很冷。地球是否经历过像金星和火星上的情况呢？

首先了解一下金星的气候特点：

金星离太阳第二远，但是金星上的平均温度却是八大行星中最高的，表面温度平均高达500摄氏度。这是由于金星上浓厚的大气决定的，金星上大气的主要成分是二氧化碳气体，占90%。也就是说金星被浓厚的二氧化碳气体锁住，是二氧化碳这种温室气体，才导致了金星表面温度异常的高。

科学家们非常想认清金星的真实面目，在（1960-1981年）期间，曾往金星上陆续发了20个探测器，结果浓厚二氧化碳大气和酸雨层阻挡了探测器的目光。

而地球的“温室效应”也经常被提起。导致全球变暖的原因是：近一个世纪全球石化燃料（煤，石油）的使用，人口增加，两级冰川融化，海平面上升等。这些都会导致二氧化碳气体的增加。从1981-1990全球气候比100年前上升了0.48摄氏度。

如果人类制造二氧化碳等温室气体的节奏不加以控制和治理，地球的大气层将会被浓度越来越高的二氧化碳气体锁住，“温室效应”会越来越严重，那么地球慢慢的就会步金星的后尘。

然后再看看火星：

人类对于火星的探索从未停止过脚步，科学家一直以来都认为火星曾经有过生命。也曾有过类似地球的生态环境。那时的火星也有磁场，更有在磁场保护下的大气。

而现在的火星只有地球一半大，引力相当于地球的40%。维系火星大气的力量相对较弱，火星上的大气比较稀薄，其成分含有：碳、氢、氧、氮和水蒸气，这些都是构成生命的基本元素。

也是因为火星的质量非常小，没有磁场，所以无法束缚住过多的气体分子。火星的大气压还不到地球的1%。

火星表面大气的密度和地球30/40公里高空的空气密度相当。火星大气的主要成分是二氧化碳，大概占95%，其次是氮约3%，和其他气体。所以，火星上这样稀薄的气体，也会影响着水的消失。所以才导致今天火星的死寂。

“好奇号”探测器于2015年，在火星35亿年前的岩石中，发现了含碳有机化合物，而这种有机物被认为是生命的必要组成成分。

这是一件大事，因为生物会产生很多有机分子，这种踪迹暗示着：火星上生命形成的基本条件和时间，与地球上存在生命的时间基本相同。

在火星大气中还发现了甲烷气体的“季节变化”。而在地球上，生物（尤其是细菌），会产生大量的甲烷，尽管这种气体也有大量的非生物来源。却为寻找火星生命提供了方向。

火星探测器在火星上发现了河床的地质构造。据分析，很久以前的火星上很可能水声涛涛，有大气等和目前地球类似的气候现象。这些都是生命迹象的特征。

总体上来说，科学家一致认为曾经的火星上也有生命存在，火星远古时期和地球一样，存在表面磁化的地壳，与内部融化流动的内核，起到发电机的作用，但是这种作用在39亿年前就停止了，因此现在的火星才没有磁场的保护。

地球是人类的母星球，而金星和火星也刚好处在宜居带上，而火星是除了地球以外，人们最为关注的一颗星球，从前面的分析可知，火星有着与地球诸多的类似，有地球孪生兄弟之称，地球将来变成金星那样恶劣的环境，火星是人类星际移民的首选目标，是被人类寄予重望的星球。

所以题主说金星是地球的过去，感觉金星更像是地球的将来的样子，而火星是地球过去的样子，火星经过将来漫长的改造过程，很有可能加快变成地球适合人类生存的星球。

而现在能做的是保护好地球，善待地球，地球才不会流浪，人类才能更安宁。

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实际上这个问题是错误的。你会发现如果人类不去保护环境，那么金星就是地球的未来。我们知道金星和地球同为姊妹星。但是其环境却千差万别。金星被一层浓浓的大气层所覆盖。它的表面温度达到了将近恐怖的400多摄氏度。比水星的温度都要高。如果今天的人类不去保护地球，不断地释放二氧化碳。那么地球的温度将逐步的升高。当人类失去对环境控制的时候，随着二氧化碳的不断堆积，地球将会变成一个微波炉。而金星就是地球的未来。

而火星则是人类未来殖民的第二颗行星，通过今天的探测技术发现，火星虽然说它的质量非常大，他是行星，但是他却没有磁场。如果火星有磁场的话，那么我们就能在它的表面制造温室气体。这些温室气体会堆积的越来越多。继而形成大气层。当有了大气层和磁场之后，火星就能开启水循环。这样如果我们在火星种下更多的植物，那么未来的火星将会变成一颗新的地球。这个新的地球。虽然说体积没有地球大。但是他却用着地球的全部特征。磁场大气层和生命！

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在太阳系中，地球是非常幸运的。它处于太阳系中的黄金地段。这里距离太阳不远不近，地球上的温度刚刚好，可以让水汇聚成存在于地球表面。因此，在太阳系中只有地球有丰富多彩的生命。

图示：太阳系中黄金地带

地球身边紧邻的两颗行星，一个是金星，一个是火星就没有这么幸运了。金星距离太阳有些近了，温度比地球要高很多。火星则距离太阳有些远了，又比地球寒冷多了。现在来看金星和火星这两颗行星，一个太热，一个太冷，不适合生命的生存。但是，科学家考证，金星和火星在遥远的过去气候也是非常宜人的，是很可能也产生了生命的。

在我看来，金星并非是地球的过去，火星也不是地球的将来。现在的金星表面环境十分残酷。金星表面环境恶劣主要体现在高温和高压上。金星是一颗温室效应失控了的星球。金星大气层中的96%是二氧化碳气体。这使得金星气温严重失控，温度高达465℃热的足以融化金属铅。另外金星的大气压力非常的大。金星表面大气压力是地球大气压的90倍。因此现在的金星就像一个高温压力锅。

图示：金星表面岩浆流淌的痕迹

金星距离太阳比较近，只是比地球多了50%的太阳辐射，温度为什么上升了这么多呢？金星到底经历了什么？科学家认为在远古时期金星和地球一样也是气候非常宜人的。但是金星没有板块运动，因此金星内部的热量是无法像地球那样较为缓慢的释放出来的。热量在金星内部越积越多，最终金星上爆发了全球性的火山喷发，火山喷出来的岩浆洗刷了金星90%的表面。如果当时的金星已经产生了生命的话，那也会在大规模的火山喷发中彻底消失了。火山喷发向金星大气注入了大量的二氧化碳气体，让金星变成了今天这个样子。

图示：金星全球性的火山喷发

科学家估计，如果把金星上的所有的二氧化碳都去掉的话，金星的气温会骤降400℃以上。那么金星上的气温还是比较舒服的。金星的环境给人类很大的启迪。如果人类继续像空气中排放过多的二氧化碳气体的，地球也有可能变得越来越热，最终会像金星那样炎热。从这点上将，金星倒是很想地球的将来。

现在的火星荒凉、干燥、寒冷，但是科学家发现火星有迹象表明曾经有大面积的水存在过。有水的存在就有可能存在着生命。火星在形成之初也曾经拥有过海洋，厚厚的大气层，那么火星又经历了什么变成了现在的样子呢？

图示：干燥荒凉的火星

火星的命运在它形成之初就已经决定了的。火星太小了。它只有地球质量的十分之一。因此，当地球表面还是岩浆横流的时候，火星表面已经冷却了。海洋也在火星上产生了。因此火星很有可能先于地球产生了生命的。但是火星太小了，渐渐的火星内核也冷却了。火星失去了磁场，没有了磁场保护，火星的大气层被太阳风吹得越来越薄，气压降低气候变冷，海洋在火星上消失了。火星变成了现在的样子。

图示：远古时期的火星（假想）

因此现在的地球既没有变得向金星那样炎热，也没有变得像火星那样寒冷，人类是多么的幸运啊。

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金星和火星的公转轨道和地球相邻，从这来说可以说是地球的邻居，不过由于公转的周期不同，也只能算是周期性的邻居。

题主提到的这种说法是基于两方面提出来的：

1、火星、金星的环境以及地球的演化过程来说的，不过这种说法不是很准确。

2、太阳会不断膨胀

金星是紧邻太阳的第二个行星，半径和地球极为相近，表面有着浓密的大气层，主要成分是二氧化碳，占到了96%以上，表面温度常年为465℃～485℃，现在看来简直是水深火热，地球上的生物根本无法生存。但实际上地球形成之初和这个环境相比也好不到哪里去。

下图所示：金星表面

地球形成于46亿年前，也是由氢和氦占主要成分的原始星云构成，在星云不断旋转收缩的过程中，地球温度一直很高，此外还有一些放射性元素也在衰变放热，因此那时的火山喷发和地震等地质活动非常频繁。

那时的地球表面有1500摄氏度左右，也没有大气，大约在45亿年前由于火山喷发等才有大气，并被引力吸引在周围，才有了最初的大气，主要成分是甲烷、二氧化碳、氮气以及水蒸气等。

所以地球的过去和现在的金星相似度还是蛮高的。

下图图释：火星表面地形

火星是地球的将来的说法是不太准确的，火星上平均温度仅仅有零下60多度，即使是在中午火星的温度也只有25度左右，但由于半径是地球半径的1/2，火星质量是地球质量的1/9，因此火星的引力无法有效吸引大气，周围大气极为稀薄。未来地球不会演化成火星目前这样的。

太阳随着聚变的进行会不断的膨胀，因此各个行星的温度其实会不断的增加，距离较近的水星、金星甚至有可能被吞噬掉，地球即使不被吞噬掉，表面的温度也会增加很多，可能又会回到原始的样子或者目前进行的模样，那时火星可能由于太阳的膨胀而平均温度有所提高，适宜绿色植物生长后也许能拥有自己的大气，从而孕育生命。

因此只能说火星的将来可能是地球，而不能说地球的将来是火星。

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为什么金星是地球的过去？

金星离太阳第二远，但是金星上的平均温度却是八大行星中最高的，表面温度平均高达500摄氏度。这是由于金星上浓厚的大气决定的，金星上大气的主要成分是二氧化碳气体，占90%。也就是说金星被浓厚的二氧化碳气体锁住，是二氧化碳这种温室气体，才导致了金星表面温度异常的高。

科学家估计，如果把金星上的所有的二氧化碳都去掉的话，金星的气温会骤降400℃以上。那么金星上的气温还是比较舒服的。金星的环境给人类很大的启迪。如果人类继续像空气中排放过多的二氧化碳气体的，地球也有可能变得越来越热，最终会像金星那样炎热。从这点上将，金星倒是很想地球的将来。

但是金星在10亿年前，还是适应居住的。可是不知道什么原因。金星就变成了今天。

在聊这个为什么火星是地球将的来的话题之前，我先说一句话。其实火星也是地球的过去！！！

为什么这么说呢？

我究竟为什么这么说？其实也是因为火星北级的陨石坑。科学家推测。火星在35亿年~42亿年前还是适应居住的。但是，在34.8亿年前。非常大的小行星。朝着火星飞去。当这颗小行星撞上火星的时候，火星就彻底改变了命运。

科学家推测在以前的火星原来是也是有海洋的。但是就是因为这次撞击。使火星变成了今天的这样。所以有些人说，火星是地球的将来。说法是不太正确的。那是因为，凭人类现在的技术还是无法改变火星的命运。但是随着科技的进步，总有一天人类会改变火星。让火星从这次灾难之后在次出现生命。

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其实“金星是地球的过去，火星是地球的未来”这个说法由来已久，其实我也没搞懂是哪里来的。我觉得金星更像是地球的未来，而火星更像是地球的过去。那此话应该怎么讲呢？

其实，无论金星，地球，火星，其实都是在太阳系内部的，而太阳系99.86%的质量都是太阳质量，所以谈论太阳系内部的事情，肯定和太阳分不开。

太阳作为一颗恒星，其实地球上的生物还是很幸运的。我们要知道的是，如果恒星个头特别大，那很快就会玩完，比如参宿四，科学家们就不认为它能活过2000万年，还没有生命的历史长呢。说得难听点，灵长类的历史都比这长了好几倍。所以，这点时间也根本不够演化出高等生命的。

但是如果恒星太小，其实也会有个问题，那就是亮度不够，对外的辐射强度不够。举例子，如果把比邻星c挪到太阳的位置，虽然它的寿命可以达到1000亿年以上，但是大概率地球会变成一颗雪球，也就更不要说会有生命的存在了。

所以，其实太阳的大小刚刚好，它在主序星时期（壮年）大概是100亿年。在这100亿年内，其实是相对稳定的，持续的向外辐射热量。不过，我们要知道的是，太阳燃烧依靠的是核聚变反应，就是类似于氢弹那样的。那它为啥没一下子炸了呢？

这是因为，太阳自身的引力和核心的核聚变产生的对外压力形成了动态平衡，使得太阳核心实现了可控核聚变反应。 但维持可控核聚变需要引力，引力又和自身质量有关，太阳每秒钟要烧掉400万吨的氢，所以质量一直在减小，引力也一直在减弱，对于核聚变的束缚能力也一直在减弱。所以，在太阳主序星时期，太阳的辐射强度是逐渐增强的，每十亿年就会有个大幅度的提升。

而我们现在地球的位置恰恰好，正好在宜居带内。

但是，我们可以设想一下，往前推30亿年，其实地球是不在宜居带内的，那时候得地球应该是很冷的，因为太阳的辐射强度比较小。而再往后推20亿年，地球其实就离开了宜居带，开始变得特别热，而那个时候的火星恰恰好温度适宜。所以，从这个角度来看，地球以后会经历金星已经经历过的的，火星也会经历地球正在发生的一切。

而且金星无论是体积还是质量都和地球质量差不多，引力也差不离。如果上了金星，其实是感觉不到什么太大的变化。但是火星就不行了，火星半径是地球的一半，在火星表面感受到的引力只有地球38%，所以从体形来看，金星其实比火星接近于地球。所以，无论咋看，金星都很像地球很像，科学家也曾对金星寄予厚望，只是没想到第一次探测之后打消了他们的念头。金星现在的环境实在太恶劣，而且温度极其高，探测器进入金星后就没撑住多久。

不过，科学家通过探测了解到，其实金星也曾经像地球这样，有液态的海洋，湖泊，也有山川，之所以变成现在这副模样，其实完全是因为太阳的辐射强度提升造成的。

而未来的地球说不定也会经历这一切，而且大概率是发生在20亿年后。而在10亿年后，如果人类对于火星加以改造，兴许火星可以变成第二颗地球。（不过，我个人觉得概率较低，因为火星毕竟已经凉透了，没有地磁，无法对抗猛烈的太阳风。）

所以，我觉得，地球的未来真的有可能会像金星那样，由于太阳辐射强度的提升，变成一颗死气沉沉的行星。而火星是不是可以变成现在地球的模样，还很难说。

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可以这么理解，太阳系的宜居带有三颗行星，分别为金星，地球和火星，这三颗星球只有地球处于宜居带的中心地带，其它两颗则处于宜居带的边缘（金星处于热边缘，而火星处于冷边缘）。

但宜居带的并不是固定不动的，它会随着太阳的年龄往外推，考虑到太阳会在几十亿年后变成一颗红巨星，它的体积将会大幅度的膨胀，到时候金星保不齐就会被吞噬。

另外宜居带的外移，就导致地球原本从宜居带的中心地带，跑到了宜居带的边缘地带（热边缘），所以有人说今天的金星就是未来的地球，这个观点基本上是正确的。

毕竟当太阳变成一颗红巨星的时候，地球和太阳的轨道距离更近了，距离更近就意味着太阳辐射的总量变多，那么最终的结果就是生命的消亡，所以地球会从一颗蓝色星球变成一颗死亡星球。

但那个时候火星就不一样了，宜居带的外推会导致火星从宜居带的冷边缘，移动到宜居带的中心地带，所以到时候火星的环境就和地球差不多。

但人类能否移居到火星还是一个问号，因为火星没有一个全球性的磁场，没有磁场就留不住水，所以人类未来需要考虑的，就是如何在火星上建造一个全球性的磁场，如果这个问题得以解决，那么火星就是下一个地球........

种植恒星

地球距离太阳的位置刚刚好，正好处于太阳的宜居带，这个距离可以保证地球上的水以液态形式存在。而金星和火星是地球的邻居，也算是处在宜居带的边缘。

科学家通过对火星的探测和研究发现，在火星的远古时代大约37亿年前，火星上的环境和地球上比较类似。火星人上有稳定的液态水，在当时还有火星磁场，同时还有火星大气层。除了体积上的差异，俨然就是一个小地球。图：火星上的河流想象图

但是因为某些目前无法确定的原因，导致火星磁场的消失，没有磁场的保护火星大气层在太阳风的作用下，逐渐被剥离。火星大气层变得十分稀薄，并且主要是由二氧化碳构成。火星上的液态水被蒸发殆尽，最终火星变成了现在的沙漠星球。但是远古时期河流的痕迹目前都是存在的，NASA的多次探测都已经发现火星表面曾存在液态水的证据。

目前各国天文学家探测火星一个主要原因就是想找到火星从“绿洲”变“沙漠”的原因，这可能帮助地球避免走火星的老路。从这一点上来看可以说火星是地球的未来。

而对于金星就并非如此了，金星是距离地球最近的行星，质量体积和地球相近，被称为地球的姐妹星。然而金星可能仅仅是地球的“表面姐妹”，金星上的环境非常恶劣。金星有着浓厚的大气层，大气压强是地球上的90倍，相当于地球上900米深的海底。
并且由于大气层主要是温室气体，距离太阳相对地球较近，金星上的温度可以达到零上五百摄氏度，但实际上在几十亿年以前金星上的环境和地球上是比较相似的，并没有现在这样恶劣。这意味着金星从某个时间节点开始，和地球走上了不同的道路。

所以说金星、火星都是和地球走了不同路线的岩质行星。而随着太阳内部不断的核聚变，太阳的辐射能会越来越高，宜居带会逐渐外移，最终很可能就是火星处在宜居带的中心。

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