行星大小和相关的冷却速度可以解释为什么火星死亡而地球幸存

我们知道火星是一颗红色星球，因为它的表面和大气层覆盖着无尽的旋转的生锈铁尘埃，这是由总是渴望的氧气提供的生锈作用。但情况并非总是如此。

正如半个多世纪以来我们派往火星的机器人使者所证明的那样，火星曾经是一个充满活力(如果不是青翠)的世界。我们随处可见水存在的证据：古老的洪泛平原、海底、冲积扇，所有这些。如果我给你两张照片，一张来自火星表面，一张来自地球沙漠，你无法分辨出区别。

虽然火星可能没有地球那样丰富的液态水，但我们确实确信，这个世界曾经拥有广阔的海洋、蜿蜒的长河，并且每周都会有阴雨连绵、阴沉沉的天气。

我们还不知道正确的化学物质是否在正确的时间找到了正确的组合，开始攀登那个星球上生命的阶梯，但我们确实知道，如果你能把自己传送回数十亿年前，回到我们太阳系的早期系统中，你会发现两颗类地行星在我们恒星的宜居带内运行。

但火星生来就有一个缺陷，一种严重的先天缺陷，注定它会扼杀其表面存在生命的任何希望。火星虽然在我们的夜空中闪烁着红色的愤怒光芒，但它很小。按质量计算，它大约仅为地球的11%。如此小的质量意味着它的核心冷却速度比应有的要快得多。

一切世界都是温暖的。一些热量来自放射性元素的衰变，这些元素混合在很久以前凝结形成太阳系的原始气体云中。但它们也保留了形成过程本身的热量。我们今天看到的每一颗行星都是大片弥漫的气体和尘埃云塌缩成相对紧凑的体积的最终结果。这种塌陷会引起摩擦，而摩擦会产生热量。

当行星形成时，热量被困在行星体内。热量逸出的唯一途径是通过行星向太空真空发射辐射。就热传输方法而言，辐射是迄今为止效率最低的(举一个可怕但切实的例子，如果我们将你的身体扔到远离太阳的真空太空中，你需要几个小时才能冻结)。当行星发出红外线辐射时，它们会慢慢地从内部释放热量并冷却。

出于两个原因，地球仍然有大量的热量可供利用。第一，我们的星球比火星大，因此它在形成过程中获得了更多的热量。其次，我们星球的热量包含在其本体的体积内，但热量只能从其表面辐射。如果将行星的大小增加一倍，其表面积会增加四倍，但其体积会增加八倍。较大的行星比较小的行星释放热量的速度更慢。换句话说，在消除热量方面，我们比火星效率低得多。

我们的热量使我们星球的核心保持熔化，它就在那里，埋在地表以下数千英里处，铁等带电元素复杂的扭曲，在剧烈的翻腾火焰中相互蠕动，产生了我们星球的磁场。该磁场偏转了太阳风的攻击，太阳风是从太阳流出的带电亚原子粒子雨，始终存在，从而保证了我们的大气层的安全。如果没有这种保护性磁场，我们就会像微风中的蒲公英种子一样失去空气。

这是火星的缺陷。诞生时太小，十亿年内它的核心冷却并凝固，磁场变得微弱。没有这种保护，火星就失去了大气层。如果没有大气压，其表面的水就会沸腾并蒸发成气体，然后被太阳风卷入并被吹出太阳系。现在，这些水已经和它的同胞们一起进入了星际荒原，再也见不到了。

就这样，火星死了，那个世界上任何生命的希望也随之消失了。