Nếu Sao Kim, hành tinh song sinh của Trái Đất, tiến hóa theo con đường khác do nó nằm gần Mặt Trời hơn thì ta giải thích thế nào về sự tiến hóa của Sao Hỏa?

Điểm mấu chốt là Sao Hỏa không những cách xa Mặt Trời hơn Trái Đất mà còn nhỏ hơn, do đó nguội đi nhanh hơn. Lõi của nó không còn nóng chảy nữa. Từ trường hành tinh sinh ra do chuyển động của kim loại trong lõi nóng chảy tạo ra dòng điện. Do lõi của Sao Hỏa chỉ toàn đá rắn, nên nó không thể tạo ra từ trường đủ mạnh. Hơn nữa, các nhà khoa học tin rằng khoảng ba tỷ năm trước, các vụ va chạm dữ dội với thiên thạch có lẽ đã gây nhiều xáo trộn tới mức từ trường nguyên thủy bị phá vỡ. Điều này có thể giải thích vì sao Sao Hỏa mất khí quyển và nước. Thiếu từ trường bảo vệ Sao Hỏa khỏi các tia và lóa Mặt Trời nguy hiểm, khí quyển của hành tinh này dần bị gió Mặt Trời thổi bay vào không gian. Khi áp suất khí quyển giảm thì đại dương cũng bốc hơi.

Và còn một quá trình khác đẩy nhanh sự tan rã của khí quyển. Phần lớn lượng khí cacbonic nguyên thủy trên Sao Hỏa bị đại dương hấp thụ và chuyển hóa thành hợp chất cacbon, lắng dưới đáy biển. Ở Trái Đất, hoạt động kiến tạo tái định hình các lục địa theo chu kỳ và giải phóng cacbonic trở lại mặt đất. Nhưng do lõi Sao Hỏa chỉ gồm đá rắn, nên ở đây hầu như không có hoạt động kiến tạo rõ rệt và khí cacbonic bị giam dưới lòng đất vĩnh viễn. Do lượng khí cacbonic giảm, hiệu ứng nhà kính ngược xảy ra và hành tinh trở lên băng giá.

Sự tương phản mạnh mẽ giữa Sao Hỏa và Sao Kim giúp ta càng trân trọng hơn quá trình biến đổi địa chất của Trái Đất. Lõi Trái Đất đã nguội từ hàng tỷ năm trước nhưng vẫn ở trạng thái nóng chảy, bởi khác với lõi Sao Hỏa, lõi Trái Đất chứa các chất phóng xạ mạnh như urani và thori với chu kỳ bán rã hàng tỷ năm. Mỗi khi ta đối mặt với sức mạnh khủng khiếp của núi lửa phun trào hay sự tàn phá nặng nề do động đất, đó là ta đang chứng kiến bằng chứng cho thấy năng lượng của lõi phóng xạ Trái Đất vẫn gây ra các sự kiện trên mặt đất và giúp duy trì sự sống.

Nhiệt lượng tỏa ra từ sự phóng xạ sâu trong lòng Trái Đất lại khuấy tung lõi sắt và sinh ra từ trường. Từ trường bảo vệ khí quyển khỏi gió Mặt Trời và làm lệch hướng bức xạ gây chết người từ vũ trụ. (Ta sẽ thấy hiện tượng này dưới dạng Bắc cực quang, xuất hiện khi bức xạ Mặt Trời va chạm với từ trường Trái Đất. Từ trường quanh Trái Đất giống một cái phễu lớn, nó đưa bức xạ từ vũ trụ đi về hai cực, sau đó hầu hết bức xạ sẽ bị khí quyển đánh bật hoặc hấp thụ.) Trái Đất lớn hơn Sao Hỏa, nên nó không nguội nhanh bằng, đồng thời nó cũng không bị mất từ trường do va chạm với thiên thạch khổng lồ.

Đến đây, ta có thể quay về với câu hỏi làm thế nào để giữ cho Sao Hỏa không trở về trạng thái ban đầu sau khi đã được cải tạo. Một phương pháp rất tham vọng là thiết lập từ trường nhân tạo quanh Sao Hỏa. Để thực hiện việc này, ta sẽ phải quấn những cuộn dây siêu dẫn khổng lồ quanh xích đạo của hành tinh này. Áp dụng định luật điện từ, ta có thể tính ra lượng năng lượng và vật liệu cần thiết để sản xuất cuộn dây dẫn đó. Nhưng phương pháp này nằm ngoài khả năng của chúng ta ở thế kỷ hiện tại.

Tuy nhiên, những người khai khẩn Sao Hỏa không nhất thiết phải thấy nguy cơ trên là vấn đề khẩn cấp. Khí quyển sau khi cải tạo sẽ tồn tại ổn định trong khoảng một thế kỷ hoặc lâu hơn, vậy nên việc điều chỉnh có thể thực hiện từ từ trong vài thế kỷ. Giữ gìn, bảo dưỡng là công việc có phần hơi phiền hà nhưng chỉ là cái giá rất nhỏ đối với việc xây dựng căn cứ ngoài không gian của con người.

Cải tạo Sao Hỏa là mục tiêu chính của thế kỷ 22. Nhưng giới khoa học cũng đã nhìn tới cả các thiên thể ở xa hơn nữa. Triển vọng nhất có lẽ là nhóm mặt trăng bay quanh các hành tinh khí khổng lồ, trong đó có Europa - vệ tinh của Sao Mộc và Titan - vệ tinh của Sao Thổ. Người ta từng thấy vệ tinh của các hành tinh khí khổng lồ chỉ là những khối đá cằn cỗi y hệt nhau, nhưng giờ chúng đã được nhìn nhận là những vùng đất độc đáo, mỗi nơi có các mạch nước phun, đại dương, hẻm núi và ánh sáng khí quyển riêng. Các mặt trăng này đang được xem là nơi cư ngụ của con người trong tương lai.