(四)从金星得到的启示
科学家分析结果认为，在40亿年前，金星非常像地球，也曾有过波涛汹涌的大海。如果金星的发展变化跟地球差不多，在一个不太长的时期内那儿就会出现生命。然而，今天这颗星球并没有成为生命的乐园，反而变成了地狱般的世界。这是为什么？金星比地球更靠近太阳，金星上的一个白天有地球上的59天那么长，骄阳长时间连续烤晒，使金星上的温度上升很高，终于海洋开始沸腾，水蒸气充满了大气层，这样高温足以使岩石及海洋中的二氧化碳部分释放出来。二氧化碳的“温室效应”致使温度继续升高，使本来温和的金星变成了今天这样的高温“地狱”。“温室效应”会不会在地球上发生呢？这是大家所密切关心的事。地球的“命运”总算比金星好多了。因为地球离太阳远一些，地球接收到的太阳热量要比金星的少一半，因此“温室效应”缓和得多。但是，如果人类不加限制地滥烧煤炭、石油和其他燃料，放出过量的二氧化碳，又不注意保护树木，乱砍乱伐，人为地破坏自然界的平衡，造成严重大气污染，这样就会加剧“温室效应”，使地球上的温度缓慢上升，地球也会逐渐变成另一个金星。所以，我们必须采取有效措施，防止地球大气中二氧化碳含量的增加。要从金星吸取教训，使地球永远成为人类的乐园。
四、我们的家园--地球
地球这个蔚蓝色的星球是我们人类赖以生存的家园，在漫长的历史岁月中，人类在这个星球上繁衍生息，不断地用自己的汗水建设着我们美好的家园。地球在茫茫宇宙中是个很不起眼但又得天独厚的星球，是太阳系中唯一适宜生命存在的天体。按离太阳由近及远的次序地球排行第三，与太阳的平均距离约为14 960万千米(一个天文单位)，体积大约为10 832亿立方千米，平均密度是水的5.5倍，公转周期为365.25日，自转周期为23时56分。地球的公转轨道是一个椭圆，与地球赤道面成23度26分的角。地球自转和公转运动的结合产生了地球上的昼夜交替、四季变化和五带(热带、南北温带和南北寒带)的区分。地球表面积51 100万千米，其中海洋约占总表面积的71％，陆地约占29%，地球有一个天然卫星--月球，二者组成一个天体系统--地月系统。
春分、夏至、秋分、冬至
由于地球的公转，从地球上看，太阳沿黄道逆时针运动，黄道和赤道在天球上存在相距180°的两个交点，其中太阳沿黄道从天赤道以南向北通过天赤道的那一点，称为春分点，与春分点相隔180°的另一点，称为秋分点，太阳分别在每年的春分(3月21日前后)和秋分(9月23日前后)通过春分点和秋分点。对居住在北半球的人来说，当太阳分别经过春分点和秋分点时，就意味着已是春季或是秋季时节。太阳通过春分点到达最北的那一点称为夏至点，与之相差180°的另一点称为冬至点，太阳分别于每年的6月22日前后和12月22日前后通过夏至点和冬至点。同样，对居住在北半球的人，当太阳在夏至点和冬至点附近，从天文学意义上，已进入夏季和冬季时节。上述情况，对于居住在南半球的人，则正好相反。
(一)形状和结构
地球是一个三轴椭圆球体，赤道处略为隆起，两极略为扁平，赤道半径比极半径长20多千米。通过研究地震波、地磁波和火山爆发，一般认为地球内部有四个同心圈层：内核、外核、地幔和地壳。地壳是由多块断裂的块体组成，大陆地壳平均厚约30千米，海洋地壳仅5~8千米。地壳上层主要由硅铝氧化物构成，下层为玄武岩层，主要由硅镁氧化物构成。地幔厚度约2 900千米，在那里岩石变成熔融状态，推动地壳板块的运动，是岩浆的发源地。地核平均厚度约3 400千米，外核呈液态，内核为固态，主要由铁、镍等金属元素构成，中心温度达6 600℃，与太阳表面温度相当。在天文学中，研究地球内部结构对于了解地球的运动、起源和演化，探讨其他行星的结构，以至于整个太阳系起源和演化问题，都具有十分重要的意义。
(二)地球的大气
在地球引力作用下，大量气体聚集在地球周围，形成数千千米的大气层。地球的大气里78％是氮气，21％是氧气，余下的1％是其他成分。大气层的密度随离地面高度的增加而变得愈来愈稀薄，根据不同的特点，大气层从地面开始依次分为对流层、平流层、中间层、热层(电离层)和外大气层。
接近地球表面的一层大气层，空气的移动是以上升气流和下降气流为主的对流运动，叫做“对流层”。它的厚度不一，其厚度在地球两极上空为8千米，在赤道上空为17千米，是大气中最稠密的一层。大气中的水汽几乎都集中于此，是展示风云变幻的“大舞台”，刮风、下雨、降雪等天气现象都是发生在对流层内。对流层上面，直到高于海平面50千米这一层，气流主要表现为水平方向运动，对流现象减弱，这一大气层叫做“平流层”，又称“同温层”。这里基本上没有水汽，晴朗无云，很少发生天气变化，适于飞机航行。在20~30千米高处，氧分子在紫外线作用下，形成臭氧层，像一道屏障保护着地球上的生物免受太阳高能粒子的袭击。平流层以上，到离地球表面85千米，叫做“中间层”，又称“散逸层”。中间层以上，到离地球表面500千米，叫做“热层”。在这两层内，经常会出现许多有趣的天文现象，如极光、流星等。人类还借助于热层，实现短波无线电通信，使远隔重洋的人们相互沟通信息。热层顶以上是外大气层，延伸至距地球表面1 000千米处。这里的温度很高，可达数千度；大气已极其稀薄，其密度为海平面处的一亿亿分之一。
五、地球的卫星--月球
月球是地球的唯一天然卫星，它与地球有着密切的演化联系。月球内部也有圈层结构，但与地球内部的圈层结构并不完全相同：月球表面有一层几米至数十米厚的月球土壤，整个月球可以认为由月球岩石圈(0~1 000千米)、软流圈(1 000千米~1 600千米)和月球核(1 600千米~1 738千米)组成。月球岩石圈又可进一步分为四层，即月壳、上月幔、中月幔和月震带。软流圈又称为下月幔。由于月球表面岩石的密度并不比整个月球的平均密度小很多，因此，可以认为月球核不会是由较重的铁、镍等元素组成，它可能呈塑性或部分熔融状。根据对月球内部状况的了解，固体部分圈层结构并不是地球本身所特有的。月球的上述圈层结构，也是月球的演化过程中整个月球物质圈层分化的结果。
(一)坑坑洼洼的表面
人类在开始记录地球史的时候，就已通过观测月球位置和位相来计时。通过对月球和太阳周期性运动的研究，使得古代中国人和美索不达米亚人创立了历法。公元前300年，巴比伦的天文学者已能预报月食。1969年阿波罗登月以来，宇航员已从月球表面取回数百公斤的月岩样品，经过对这些月岩样品的研究分析得出结论：月球表层物质主要是岩浆岩组成，月球的年龄至少已有46亿年。月面上山岭起伏，峰峦密布，没有水，大气极其稀薄，没有火山活动，也没有生命，是一个平静的世界。已经知道月海有22个，总面积500万平方千米。从地球上看到的月球表面，较大的月海有10个：位于东部的是风暴洋、雨海、云海、湿海和汽海，位于西部的是危海、澄海、静海、丰富海和酒海。这些月海一滴水都没有，都被月球内部喷发出来的大量熔岩所充填，某些月海盆地中的环形山，也被喷发的熔岩所覆盖，形成了规模宏大的暗色熔岩平原。因此，月海盆地的形成以及继之而来的熔岩喷发，构成了月球演化史上最主要的事件之一。月球上的陨击坑又称为环形山，它是月面上最明显的特征。环形山，希腊文的意思是“碗”。环形山的直径大的有近百千米，小的不过10厘米，直径大于1千米的环形山总数多达33 000个， 占月球表面积的7％~10％，最大的环形山直径有235千米。在月球背向地球的-面，布满了密集的陨击坑，而月海所占面积较少。环形山的形成可能有两个原因，一是陨星撞击的结果，二是火山活动，但是大多数的环形结构均属于陨星的撞击结果。陨击的撞击作用是形成现今月球表面形态的主要作用之一。许多大型环形山都具有向四周延伸的辐射状条纹，并由较高反射率的物质所组成，形成波状起伏的地形，向外延伸可达数百千米。
阿波罗载人登月计划历时约11年，从1961年5月开始到1972年12月第6次登月成功结束，共耗资255亿美元。1969年7月16日，“阿波罗11号”载着尼尔·阿姆斯特朗、迈克尔·柯林斯和布兹·奥尔德林从美国肯尼迪航天中心升空，4天后，即1969年7月20日美国东部时间16时17分，航天员阿姆斯特朗和奥尔德林驾驶阿波罗11号飞船的登月舱降落在月球赤道附近的静海区，在月球表面着陆。22时56分，阿姆斯特朗率先踏上月球荒凉沉寂的土地，接着奥尔德林也开始月球行走，他们成为世界上最先踏足月球的人。此后，美国又相继6次发射阿波罗飞船，其中5次成功，共有12名航天员先后登上了月球。
(二)月球的运动
地球与月球构成了一个天体系统，称为地月系。在地月系中，地球是中心天体，因此一般把地月系的运动看成是月球对于地球的绕转运动。然而，地月系的实际运动，是地球与月球对于它们的公共质心的绕转运动。地球与月球绕它们的公共质心旋转一周的时间为27天7小时43分11.6秒，也就是27.32166天。月球的自转和公转都是自西向东的，并且同期相同月球的这种自转，称为同步自转。因此，自古以来，人们看到月球总是以同一面朝向我们地球。
(三)月球的起源
关于月球起源的学说，可以分为三大类：(1)地球分裂说；(2)地球俘获说；(3)共同形成说。
1.地球分裂说的研究者认为，在太阳系形成的初期，地球和月球原是一个整体，那时地球还处于熔融状态，自转快。由于太阳对地球强大潮汐力作用，在地球赤道面附近形成一串细长的膨胀体，终于分裂而形成月球。
2.地球俘获说的研究者认为，月球可能是在地球轨道附近运行的一颗绕太阳运行的小行星，在围绕太阳运行中，由于接近地球，地球的引力使它脱离原来的轨道而被地球所俘获。有人认为这个俘获事件发生在35亿年前，整个俘获过程经历5亿年。月球在被地球俘获后，由于受到地球的潮汐力作用，喷发出大量岩浆，形成了月海玄武岩。
3.共同形成说的研究者则认为，地球和月球是由同一块原始行星尘埃云所形成。它们的平均密度和化学成分不同，是由于原始星云中的金属粒子在形成行星之前早已凝聚。在形成地球时，一开始以铁为主要成分，并以铁作为核心。而月球则是在地球形成后，由残余在地球周围的非金属物质凝聚而成。
现代的许多研究表明，月球的形成比较大的可能性是共同形成说。
(四)月食
在农历每月的十五、十六，月球运行到和太阳相对的方向，这时如果地球和月球的中心大致在同一条直线上，月球就会进入地球的本影，而产生月全食。如果只有部分月亮进入地球的本影，就产生月偏食。当月球进入地球的半影时，应该是半影食，但由于它的亮度减弱得很少，不易察觉，故不称为月食。所以月食只有月全食和月偏食两种。月食都发生在“望”，但不是每逢“望”都有月食，在一般情况下，月亮不是从地球本影的上方通过，就是在下方离去，很少穿过或部分通过地球本影，因此，一般情况下就不会发生月食。每年月食最多发生3次，有时一次也不发生。
六、穿红衣戴白帽的火星
火星是一颗引人注目的火红色的亮星，它缓慢地穿行于众恒星之中，荧荧如火，亮度时常变化，位置不定，令人迷惑，所以，中国古代称火星为“荧惑”。而在西方神话中，把它想象为身披盔甲浑身是血的战神“马尔斯”。火星有很多特征与地球相似。它距离太阳22 794万千米，约为日地距离的1.5倍；自转轴与轨道平面的夹角为24°，和地球-样有着一年四季的变化；它自转一周比地球多半个多小时，为24小时37分22.6秒。所以火星和地球的昼夜长短基本差不多，但因为火星离太阳较远，公转一周为687日，所以，火星上的一年几乎等于地球的两年。火星的体积还不到地球的l/6；质量仅是地球的l/10；大气远比地球的稀薄，它的主要成分是二氧化碳，占95％，氮占3％，还有数量极少的氧与水分。
(一)极冠和尘暴
在火星的两极地区，有白色的“极冠”，像给红色的火星戴上了白色的帽子。近来科学家确认，极冠不是由普通的冰组成，而是由固态二氧化碳凝结形成的干冰。火星极冠的大小随着火星的季节而变化。当火星北半球是冬天时，北极冰冠增大，此时南半球为夏天，南极冠缩小；当北半球是夏天时，情况正好相反。极冠的大小变化很像冰雪的消融和冻结。
尘暴是火星大气中独有的现象，首先在南半球刮起尘埃群，只要几天时间，范围就会越来越大，强度越来越强，漫无边际地滚滚而来，几个星期内就覆盖整个南半球，有时会蔓延到北半球，进而掩盖整个火星。1971年的大尘暴就是这样的，从9月23日开始一直持续到次年1月初才平息。尘暴多半发生在南半球的春末，当火星靠近近日点的时候。几乎每个火星年都要发生一次这种大规模的尘暴，尘暴激烈时可持续几个月之久，局部的尘暴则经常发生。
(二)人类最向往的行星
行星中最吸引人类的恐怕就算火星了，因为它是太阳系中除地球外最适宜生命生存的行星。生命能在火星上生存吗？回答是乐观的。火星表面温度比地球低一些。火星两极地区夜间温度在-139℃以下，火星赤道中午时的温度可达20℃。火星平均温度在-23℃以下，这与地球上南极洲的年平均气温(-25C°)差不多。尽管火星是极其寒冷的世界，但比起水星、金星来，更适合于生命的存在。目前火星大气中的水汽极少，但是，火星上不见得缺水。勘察表明，火星上曾经有过大量的水。从火星上的许多河谷可知，从前在那里曾经发生过多次洪水泛滥。现在火星上仍有大量的水，它们储藏在泥土里、极冠的冰川里、地下的永久冰土层以及稀薄大气层中的水蒸气里。水是维持生命的重要条件。在火星夜晚的半球上，峡谷里有雾气，这是汽化的水，可以提取它。