水从何而来?
科学家们认为45亿年前地球是块干燥的岩石，那么最重要的化学物质水是如何而来的?这很可能是拜一个星际传递系统所赐——40亿年前一场异常巨大的撞击。地球很可能被一颗多冰的小行星撞击，在这个名为晚期重大撞击事件(Late Heavy Bombardment)的过程中，地球重新补充了它的蓄水池。然而地球上水的开始仍是个谜，因为那个时期的岩石证据非常稀缺。
地球核心是什么?
地球核心是什么
地球的核心一直让作家和科学家们着迷不已，曾几何时科学家认为已经解开了地球核心组成成分之谜，至少在20世纪40年代是这样的。科学家测量了地球重要矿物质的原有平衡，结果发现了一些成分的缺失。科学家们推测地壳里缺少的铁和镍肯定位于地心。然而20世纪50年代进行的引力测量表明这一推断其实并不正确，因为地心太轻了。现在研究人员仍在推测哪一种元素或可以解释地球地心密度的不足。此外，地球磁场的周期性逆转也让科学家们困惑不已，地球磁场是由外核流动的液态铁产生的。
月球如何产生?
月球如何产生
月球的产生是否源于地球和一颗火星大小的原行星之间史诗般的碰撞?科学家们并未对这一巨型碰撞理论进行普遍审查，因为其中一些细节尚未证实为真。例如，地球和月球的化学组成成分是如此相似以至于这暗示了月球其实来源于地球，而非一次单独的撞击所致。然而其它模型表明，快速旋转的年轻地球在撞击过程中可能喷射了大量的熔岩，从而形成了化学组成成分相似的月球。
生命从何而来?
生命是在地球上酝酿的，还是起源星际空间由陨石传递至地球的?在小行星内部的冰粒和地球上某些极端环境里都发现了生命的基本组成部分，例如氨基酸和维生素。查明这些基本组成部分是如何形成生命的是当代生物学最大的谜题之一。到目前为止科学家们并未发现地球上第一批生命——很可能是原始的、咀嚼岩石的细菌——的直接化石证据。
氧气从何而来?
生命的存在多亏了蓝藻细菌，这种微生物彻底的改变了地球大气层。它们将氧气以废物的形式排放，使得24亿年前地球大气层里首次充满了氧气。然而岩石证据表明，在过去的30亿年间，氧气水平如过山车似的急速增加和减少，直到5.41亿年前寒武纪才逐渐稳定下来。细菌才是地球大气层里氧气的贡献者?亦或者还存在别的影响因素?理解富含氧气的大气层是如何形成的是解密地球生命发展历史的关键因素。
氧气从何而来
寒武纪大爆发是如何发生的?
40亿年前寒武纪复杂生命的出现标志着地球历史独特的转折点。在那个时期，地球上忽然出现了有大脑、血管、眼睛和心脏的动物，它们进化速率之快超过任何已知的行星时期。寒武纪大爆发之前氧气含量的增加提供了一个可行的解释，但是其他的因素也可以解释复杂生命的激增，例如捕食者和猎物之间的军备竞赛。
寒武纪大爆发是如何发生的
板块运动是何时开始的?
坚硬地壳的薄弱板块撞击了地球的表面，从而形成了美丽的高山和剧烈的火山喷发。然而地质学家对板块活动是何时加速启动的仍一无所知。大多数相关证据已经被毁坏了，只有少数名为锆石的小型矿物质颗粒从44亿年的地球历史里存活下来，它们表明第一批类似大陆板块的岩石已经存在。然而早期板块运动的证据仍颇具争议性，地质学家非常好奇大陆地壳是如何形成的。
板块运动是何时开始的
我们是否能够预测地震的发生?
统计模型可以预测未来地震发生的可能性，类似于气象专家预测未来降雨。科学家们从未停止过对地震发生的预测，尽管从未成功过。最大的一次失败预测是1994年，地质学家预测美国加州帕克菲尔德将发生地震，他们设立了各种仪器设备准备迎接即将到来的地动山摇，然而，真正的地震发生在2004年。地质学家面临的最大难题之一便是理解地震为何发生和停止。
我们是否能够预测地震的发生
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