在天文条件之外,地球还有板块运动来保持气候的稳定(关于这点接下来有更多内容);它还有一颗大卫星来推动两栖动物在潮间带演化,这就是说,由于潮汐会大幅度来回改变海岸线位置,身处潮间带的生物就不得不在水下和空气中都能存活,这个演化随之又促进了生命从海洋向陆地迁移。

在我们太阳系的所有行星中,地球的大气层既不是最大的,也不是最热的,不是最冷的,也不是最快或最慢的,但却有一个迷人的原因让它独一无二:这个大气层与自身的初始状态完全不同。所有其他行星的大气层,都几乎与超过40亿年前给定的组成一模一样,但地球借着板块构造活动从里到外翻天覆地了一遍,把大气里所有的水排出来造就了海洋,又发展出了生命,因此今天的大气层与它最初的模样再无相似之处。最后,任何已知的行星中,只有地球如此大刀阔斧地改造演进了自己的表面环境。

大气层的最底层叫作对流层,平均厚度为10千米左右(在赤道要厚一些,在极地要薄一些),我们认为这里是风起云涌等各种天气现象的舞台,是大气层中进行热对流的地方。大气的热对流与地幔热对流并不相同,在大气中,地面吸收的太阳热量加热了地表附近的空气,气团随之上升,在高空冷却后又降回地面,但未必是降回它出发的地方,可能是别处。所以,对流层是底部较热而顶部较冷。我们很快会发现,对流层的对流运动牵涉一些复杂性,但基本上正是这样的对流带来了风起云涌等天气。

地球表面有一层由大气和液态水组成的稀薄包围圈。而据我们所知,生命的构建物质几乎都来自这个包围圈我们是碳基生命,身体的大部分是水,完全依赖植物将氧化碳和水转化为糖分。但对生命来说可不是只有糖就够了(嗯,你要是最喜欢糖那又另当别论),稍后我们再来细说。还是先想一想,这个大气与水的包围圈是怎么来的?原始太阳燃烧时,会使内太阳系维持足够的高温,让前太阳气体圆盘无法凝结出液态水(参见第三章)。对我们太阳系的类地行星来说,行星上的大气层(幸运的话还有海洋)的命运,在那时就已经注定了。在雪线之外的外太阳系,保存了大量的冰、液体和气体,比如氢气以及由氢生成的各种产物(像是水、甲烷、氨气等等);而留给内太阳系的启动投资,却只是大量的岩石,没有多少气体。

地磁场向外延展超出了我们大气层的外层,甚至能影响到月球(拜太阳风所赐,地磁场被吹成了鲸鱼的形状,带一条长长的尾巴)。这个磁场也保护着我们和我们的大气层不受太阳风和太阳风暴中的高能带电粒子的影响(下一章会再次提及)。没错,地磁场在远高于大气层的空中就捕获了这些粒子,这个空中区域叫作范艾伦带(VanAllen belts),四下包围着地球。范艾伦带表现得就像磁瓶样,一旦太阳耀斑爆发或磁暴之后,带电粒子在瓶子里装得太满,就会泼洒到南极和北极附近的大气层高处,形成北极光和南极光。

小行星撞击对于人类和这个星球上其他生命而言标志着巨大的灾难,但同时也只是很简单地标志着地球的大扫除活动,扫除对象则是从太阳系诞生以来仍未派用场而留下的物质。

在所有关于太阳系和行星形成的故事里,最神秘的故事来自我们自己这个:地球是怎么搞到一个如此奇特的卫星的?卫星和行星几乎一样大,这可是很怪异的事情。月球跟木星土星的诸多卫星也差不多大,木星卫星中最大的木卫三,质量只是月球的2倍(在质量比较中2倍都不算什么,跟1倍差不了多少);比较而言,木星却有300个地球那么大,土星则相当于100个地球。所以,我们这个小小的行星地球是如何捕获了一颗大块头卫星的,是个迷。
这个异常巨大的月球,大概在生命的演化中也扮演了重要角色。月球潮汐(也就是涨潮落潮)会形成潮汐池,达尔文等人认为这是早期生命的繁殖场所。潮汐也同样造就了潮间带,也就是海岸线上一段既是潮湿海洋又是干燥(好吧,也有潮气)陆地的地带,那里的有机体在两种环境里演化以求生存,最后启动了生命向陆地的大迁移(或大入侵,看你的立场了)。

所有的行星都始于这般微小的尘粒,它必须想到办法以够快的速度积聚增长,才能在被太阳像马桶冲水那样吞吸掉之前,闯过直径几厘米到1米的这个关口(哪怕在这个尺寸还没聚合得很紧凑)。一句话:它必须想办法在几百年内快速通关,否则就是灭顶之灾。这个难题被称为“1米栏”,到现在也还没完全破解。不过最近有研究显示,个个增长的团块在迎风推进中会聚集起来,尽管聚集得松散,但也有效地形成更大的集群,在逆风中互相掩护就像环法赛中的自行车手一样。

我们太阳系中含量最丰富的一些元素(氢和氦除外,它们当然是最多的)完全由a粒子组成,包括碳、氧、硅、镁、钙、铁,它们同时也是构建生命和行星的绝大部分原料。为什么生命是“碳基”的,这是一个可能的原因。作为a过程链生成的首批稳定元素之一,碳不仅数量庞大还极为多才多艺,可以形成多种化合物或者化学物质,尤其是跟无处不在的氢一起就能形成有机分子,而有机分子是筑造生命的基石。其他重要元素(尤其对生命来说)例如氮和磷,则要由别的聚变过程来生成,通常是扔进一个氢来让单位重量变成奇数。这样一来,你身体里的每一个原子都来自巨星,除了水分子中的氢绝大部分来自大爆炸。听起来可能有点不可思议,但你总得有一个“故乡”呀。