地球上最奇特的昼夜变化是“极昼”和“极夜”现象。当北半球冬季来临时，北极圈以内地区，人们暂时告别了太阳，太阳在很长一段时间内都不出现，这里每天连续24小时都是黑夜，称为“极夜”。与此同时，在南极圈以内地区，太阳不再东升西落，而是一直挂在半空中，而且在很长的一段时间内，这里根本就没有黑夜，总是光亮的白天，这就叫“极昼”。在南北极圈以内地区，出现极昼或极夜的天数也不相同，纬度越高，极昼或极夜的天数就越多。在地球的南、北两极，极昼和极夜各为半年，而在南、北极圈，极昼和极夜都只有一天。
极昼和极夜的产生，是因为地球赤道平面与地球围绕太阳公转的黄道平面间有23度30分交角，因此入射地球的阳光并不垂直于地球的自转轴，这使地球的一端24小时内都有阳光照射，而在另一端24小时内全不见阳光，从而在地球上出现了极昼和极夜的现象。
地球会爆炸吗
宇宙中万物都要经历诞生、成长、衰老直至消亡的过程。人类赖以生存的乐园地球也不例外。但地球不会在最近的将来就走向灭亡，更不会发生爆炸。爆炸是物体发生剧烈变化的一种形式，并在极短时间内释放大量的能量，并造成物体自身的解体。地球并不存在发生这种变化的条件。
依靠对地震波的研究，人类对地球的内部结构已经有了一定的认识。大致上地球分为地壳、地幔、地核3层。地壳平均厚度约35千米，青藏高原的地壳厚65千米以上，海洋下只有5千米～8千米。地壳下地幔直至地表下2900千米处，其绝大部分呈固体状态，只有其中软流圈中的1％～10％呈熔融状态。在长期持续高温、高压条件下，地幔像一种黏性极大的物质。地核又分外地核和内地核，外地核呈液态，内地核则是固态。地球的这种分层结构是地球长期演化的结果。现在流行的看法是，地球起源于46亿年以前的原始太阳星云。经过微星的集聚、碰撞和挤压使其内部变热，以后则是放射性物质的衰变使地球内部进一步升温，在40亿～45亿年前，当温度上升到铁的熔点时，大量融化的铁向地心沉降，并以热的方式释放重力能，其能量相当于1000多次百万吨级的核爆炸。大量的热使地球内部广泛融化和发生改变，逐步形成了分层结构，其中心是致密的铁核，熔点低的较轻物质则浮在表面，经冷却形成地壳。这种分异作用，一开始就可能使气体逸出，形成大气圈和海洋。地球经过许多亿年的演化才呈现出现在的面貌。但地球从形成以来，就始终处于不断地变化和运动之中，并保持着动力学上的平衡状态。即使在演变过程中，曾释放出难以想象的巨大能量，但也没有发生过爆炸，在其内部结构已相对稳定的今天，地壳是由于熔点低的较轻物质浮在地表，冷却后而形成的就更不可能发生爆炸了。
要发生爆炸，总需具备一些内在条件。我们知道，能释放出巨大能量的不外乎是核爆炸。原子弹利用了放射性物质发生核裂变的链式反应，氢弹是通过氢元素的核聚变来释放大量能量的，在地球上并不存在自然产生这两种核爆炸的条件。具有放射性的铀、钍等元素在地球上的丰度很低，只有百万分之几，而且以纯度不高的状态散布。人们要制作原子弹必须利用高科技手段使其浓缩。原子能发生裂变反应，在自然条件下根本不可能产生这样的反应。同样，氢元素的核聚变也需要特定的条件。我们知道，太阳能辐射出大量的能量是由核聚变维持的。由于太阳大气中氢含量极高，约占7l％。太阳的质量很大，是地球的33万倍，其中心压强极高，处于太阳中心的气体具有极高的温度（1.5×107开），太阳气体中的氢元素通过质子－质子反应和碳氮循环就能使质子聚变成α粒子，释放出巨大的能量。地球上包括其内部都没有与此相适应的天然条件。可见地球并不存在爆炸的任何条件。当然，地球上的火山爆发、地震、造山运动等释放了相当惊人的巨大能量，但这只不过是地壳的构造活动，它能部分改变地壳的现状，造成地壳的隆起和沉陷，使沧海变成高山，平地变为海洋，但并不能造成地球爆炸。这种地壳构造活动自地壳形成以来从来就没有停止过，地球一直都没有发生过爆炸，今后也可有不会发生。
某些外因虽然也可能诱发地球解体，但这与地球爆炸绝不相同，而且这样的外因也并不存在。如果有一个质量极大的天体运动到地球附近时，其巨大的引力有可能造成地球破裂。目前并没有发现有任何巨大的天体闯到太阳系中来，更不用说接近地球了。由于宇宙空间中巨大天体之间的空间距离相当大，要使它们相遇并接近的概率微乎其微，这一可能目前是完全可以排除的。足够大的天体对地球的碰撞也有可能造成灾难性的后果，但也不会发生地球的爆炸。可能正是受到彗星和木星相撞事件的启示，人们对可能与地球相撞的小行星正给予密切的注意。以现有的科学技术水平来看，人们完全有把握像预报彗星和木星相撞事件那样，对星际空间内天体与地球相撞做出准确的预报。最近的研究发现，只有个别小行星的轨道与地球公转轨道有一定程度的接近，这与轨道相交是有区别的。即使是轨道相交，地球和小行星通过该交点的时间不同也不会发生碰撞。如此苛刻的碰撞条件也不是轻易就会出现的。即使会出现，天文学家们也会准确做出预报，人类也会设法采取相应的应急措施，我们完全不必杞人忧天。
可见，地球并不存在爆炸或解体的内外部条件，我们仍然可以在这片人类生存的乐土上创造更加美好的未来。
地球之外是否存在生命
这是一个奇妙的、令人兴奋甚至害怕的感觉：当你凝视星空时，你问自己是否也有某个人或者某种东西正望着你。光是这种想法就足以使你毛骨悚然。但是直到现在，尽管对这个问题人类已经思考了几个世纪并主动寻找了数十年，但仍无法知道答案。
不过这或许也是因为人们没有问对问题。
居住在地球上的人只知道在某一个地方有着一种形式的生命。寻找生命的念头遇到了一系列根本不确定的因素的阻挠。我们该到哪里去寻找？我们是否能够确定自己到底在寻找什么？或者我们如何寻找？
这一系列问题正是肯·尼尔森试图解决的。尼尔森是美国南加州大学的地理生物学家，他将大部分精力都花在了制定寻找地外生命的策略上，而他的首要目标是将自己和自己的同事从对生命形式先入为主的观念中解放出来。“对我而言，寻找生命的最差人选就是生物学家。因为他们会十分可恨地自认为生命应该是什么样子的，不同形式的生命出现时，他们就会让它溜掉。”美国国家宇航局、加利福尼亚理工大学的资深科学家尼尔森说道。
而现在，我们对地外生命的理解也正在改变。近来，科学家在美国爱达荷州的热泉深处发现了一个繁荣的微生物群落。这些微生物是名为古细菌的古代近亲。它们能从岩石中提取氢元素与二氧化碳结合制造能量，这是一种完全脱离太阳的存在形式，是一个在地壳中完全独立的生物圈。
于是有部分研究者开始猜想，在其他行星地壳上由于地质活动提供了足够的能量，因而也可能存在着同样的生命形式。但是要真正通过太空探测和开发去寻找这样的生命，在近期的可能性却比较渺茫。虽然如此，这一发现再次重申了生命探询者的口号：期待不可期待之物。
不过这对生物学家来说并不是一个容易接受的观点。因为最困难之处就在于不要用你在过去所学到的任何东西去寻找生命。
而由于人的先入为主观点，尼尔森认为机器人或许是比人类更好的生命探索者。他说：“机器人是一个非常好的信息收集器，由具有智能但不持自见的机器人系统运转，很可能要比人类的系统做得更好。”
对于尼尔森的火星探测计划，外星智能探索学院的行星科学家克里斯·契巴表示出相当的好奇心。但他将自己的重点瞄准了另一个十分吸引人的目标——木星的卫星——木卫二。从“伽利略”飞船上传回的照片显示，该卫星表面的冰壳下可能存在液态水海洋。木卫二距离地球6亿多千米，并位于木星强大的射线带中，对任何飞船都是有危险的。因此，目前科学家只能寻求其他替代方法对其进行探测。不过，真正令科学家感到兴奋的事是——太阳系中有可能存在着第二个海洋。
无论是在火星、木卫二还是太阳系的其他地方，发现哪怕是最简单的生命形式其意义也是非常重大的。因为这能够给科学家关于外星生命自然性的一个参考。
除太阳系外，科学家也试图将眼光转向更广阔的宇宙空间，寻找与太阳系情况相似的类太阳系，或许那里也有一个跟地球相似的行星存在。
然而，在一切都没有出现明晰的线索之前，人类不知道自己在宇宙到底只是众多相似性中的一个，还是真的在孤独漂泊。
臭氧空洞
臭氧空洞指的是因空气污染物质的扩散、侵蚀而造成大气臭氧层被破坏和减少的现象。臭氧层位于离地面20千米～25千米上空，是抗击太阳能辐射紫外线、保护地球生物圈最有效的“保护伞”。1982年科学家首次在南极上空发现臭氧减少，随后人们又在北极和青藏高原上空发现了类似的臭氧空洞。臭氧空洞的成因是：一种大量用作制冷剂、喷雾剂、发泡剂等化工制剂的氟氯烃是导致臭氧减少的“罪魁祸首”。另外，寒冷也是臭氧层变薄的关键，这就是为什么首先在地球南北极最冷地区出现臭氧空洞的原因。资料表明，臭氧空洞仍有可能继续扩大，欲使南极臭氧层显著恢复至少需要20年的时间，而真正到2050年，臭氧空洞才有可能彻底消除。1908年6月30日清晨，俄罗斯西伯利亚通古斯地区上空一个巨大火球突然飞速自天而降，夺目的光芒能够与日争辉，呼啸之声传出上百千米，随后巨雷般的轰鸣声传至上千千米。接下来的几夜，人们在上千千米之外都能察觉到出事地区上空呈现异常辉光。此外，人们还发现北半球上空出现巨大的臭氧层空洞。当地居民异常恐慌。
1927年，苏联矿物学和陨星学专家库利克只身进入出事地区进行科学考察。看到了一种事过19年惊人的劫后景观：一个跨径约50米的陨坑，周围30千米内满目是大火之后的焦土，再往外是上千平方千米的林木四向倒伏。库利克在陨坑附近掘地数米，出乎意料地未见任何陨星残迹踪影。在随后的12年间，库利克又5次亲赴通古斯腹地继续深入探访。
由于只见陨星坑而始终未见陨星体，但却探测到陨落地区有明显的放射性物质偏高的异常，因此，关于“通古斯事件”的真相，就有多种猜测和推论。
1998年，“通古斯事件”90周年，俄罗斯组织了一次国际会议，除了在莫斯科和列宁格勒（今彼得格勒）开会之外，科学家又到当地去实地考察。根据科学家的考察，天文学家对它已经有了一个推论。这个推论认为，这个天火是一个小天体跟地球相遇。
美籍荷兰天文学家柯伊伯，1951年提出了存在着短周期彗星的一个起源地带的观点。1992年，天文学家用光学望远镜观察，在海王星之外，发现了一个小天体。这个小天体，接近于圆轨道，围绕着太阳转。这个小天体的直径有800千米～900千米，就跟小行星差不多大小。1992年发现了第一个，随后又发现了第二个、第三个、第四个。这下子，天文学家们突然想起来了，原来柯伊伯预言的一条天体带真的存在。从那时候起，就把海王星之外，有一条分布着、蕴藏着无数个小天体的这条带，称为“柯伊伯带”，那个地方就是短周期彗星的起源地。这件事情成为1994年国际上的十大科学进展之一。
和地球遭遇的小天体来自何方？是什么样的小天体呢？可能是彗星，或者是小行星。彗星，被认为是一个叫作恩克彗星的碎片，而小行星被认为是一个近地小行星。根据这两种可能，天文学家就把所存在的资料收集好，然后对它进行了一次“通古斯事件”的模拟。
这个模拟是这样的，假如通古斯肇事者——这个大火球的前身是一个石铁质的小天体，就是既含石头又含铁的小天体，它的直径是60米。这个小天体，偶然间跟地球相遇，受地球庞大的质量引力的吸引，这个小天体以25千米／秒的速度飞向地球。这个速度，现在的火箭还达不到，现在探测水星也好，探测土星的卡西尼也好，发射时候的速度都小于它，因为要克服地球的引力大概11.2千米／秒的速度就行了，而这个小天体是以脱离地球逃逸速度一倍这样的高速进入地球大气的。
它跟地面的入射角，大概在30～35度这样的入射角进入。受地球大气的摩擦，升热，它就在距地面8.5千米的上空爆炸、裂碎、汽化，当然就没有实体了。那么它前头的气柱，形成了一个高温的气柱冲击波，这个冲击波就造成了50米直径这样的大坑，大坑中当然没有残片。而这次的陨落，撞击地球，它的动能相当于1000万吨TNT（一种烈性炸药）炸药的威力，也就是说，相当于1000个原子弹的威力。因此这样一次大的震动，才会有地震台记录到地震波，地磁台记录到地磁扰动，上空出现辉光，而且，造成了北半球上空的臭氧层的空洞。
“通古斯之谜”被天文学家认为是已经破解了。