0:00:11.724,0:00:14.324
好的，这一定会很有意思！

0:00:14.359,0:00:15.359
（笑声）

0:00:15.443,0:00:16.864
我很荣幸能站在这里

0:00:17.515,0:00:19.203
我很高兴你们来听我演讲

0:00:19.227,0:00:21.060
否则就尴尬了

0:00:21.960,0:00:24.065
我们能齐聚在“这里”，

0:00:24.803,0:00:27.656
我说的“这里”，[br]不是仅指现在“这里"

0:00:29.624,0:00:30.774
也不是指“这里” (这个小镇)

0:00:32.528,0:00:33.680
而是"这里"

0:00:33.704,0:00:34.854
我是指我们的地球

0:00:35.827,0:00:39.770
我说的“我们”，[br]不是仅指“我们坐在这里的人"

0:00:41.294,0:00:42.764
而是指“生命”。

0:00:42.788,0:00:44.237
"地球上的一切生命"

0:00:44.261,0:00:49.041
(笑声)

0:00:49.080,0:00:51.071
从复杂的生命体到简单的单细胞生物

0:00:51.095,0:00:53.419
从霉菌到蘑菇

0:00:53.443,0:00:54.821
到“会飞的熊”

0:00:54.845,0:00:56.211
(笑声)

0:00:58.536,0:01:00.045
有趣的是

0:01:00.069,0:01:03.100
地球是我们所知的唯一一颗存在生命的星球

0:01:03.124,0:01:05.001
共有约870万个物种

0:01:05.459,0:01:06.714
我们在宇宙中努力寻找

0:01:06.738,0:01:08.835
利用一切技术手段

0:01:08.859,0:01:10.786
但我们仍然无法找到其他存在生命的星球

0:01:10.810,0:01:13.086
地球是目前我们知道的唯一一个有生命的星球

0:01:14.118,0:01:15.392
地球真的是特别吗？

0:01:16.391,0:01:18.845
这个问题我也在努力寻找答案

0:01:18.869,0:01:20.123
孩提时我就开始了思考

0:01:20.147,0:01:22.179
我认为你们中有80%的人

0:01:22.203,0:01:25.211
也想过这个问题 也想知道答案

0:01:25.679,0:01:27.846
想了解，是不是还有其他星球

0:01:27.870,0:01:30.148
无论是在太阳系之内还是之外

0:01:30.172,0:01:31.630
上面存在着生命

0:01:31.654,0:01:34.851
首先呢 我们要了解生命存在的条件

0:01:35.375,0:01:38.938
所有地球上的870万个物种

0:01:38.962,0:01:41.160
他们的生存必须具备三个条件

0:01:42.532,0:01:45.384
第一 所有地球上的生命都需要能量

0:01:45.408,0:01:48.893
复杂生命 比如说人类 从太阳那里获取能量

0:01:49.817,0:01:51.918
但深处地底的生物也可以获取能量

0:01:51.942,0:01:53.664
从化学反应中获取能量

0:01:53.688,0:01:55.839
有许许多多不同形式的能量资源

0:01:55.863,0:01:57.106
所有的星球上都能获得

0:01:57.800,0:01:58.956
第二

0:01:58.980,0:02:01.685
所有生命都需要食物或营养

0:02:02.141,0:02:06.615
这个看起来有点难 特别是你想吃一个多汁的番茄的时候

0:02:06.639,0:02:08.354
（笑声）

0:02:08.378,0:02:11.445
然而 地球上的所有生命都可以

0:02:11.469,0:02:13.499
从六个化学元素中获取营养

0:02:13.523,0:02:16.527
这些化学元素在太阳系的

0:02:16.551,0:02:17.887
任何一个行星上都能找到

0:02:18.937,0:02:22.164
那么第三 中间这个 也就是生命存在的标杆性条件

0:02:22.188,0:02:24.142
也是最难满足的条件

0:02:24.166,0:02:26.058
不是麋鹿 是水

0:02:26.082,0:02:28.863
（笑声）

0:02:29.685,0:02:31.479
当然麋鹿也不错

0:02:31.503,0:02:32.661
（笑声）

0:02:32.685,0:02:38.227
我说的不是冰冻水 不是气态水 而是液态水

0:02:38.448,0:02:40.901
液态水是所有生命生存的必要条件

0:02:41.380,0:02:44.716
太阳系内许多天体上都不存在液态水

0:02:44.740,0:02:46.376
所以上面没有生命存在

0:02:46.400,0:02:49.393
其他太阳系内的天体可能存在丰富的液态水

0:02:49.417,0:02:50.752
甚至比地球上的水还多

0:02:50.776,0:02:53.226
但这些液态水被冰壳覆盖

0:02:53.250,0:02:55.511
因此很难接近 很难获取

0:02:55.535,0:02:58.254
甚至很难探寻里面是不是有任何生命

0:03:00.675,0:03:02.720
所以我可研究的天体

0:03:04.085,0:03:06.029
就剩下不多了

0:03:06.094,0:03:08.523
让我们把问题变得简单点

0:03:08.547,0:03:11.888
我们仅考虑表面存在液态水的行星

0:03:11.912,0:03:14.868
太阳系我们仅需考虑三个行星

0:03:14.892,0:03:17.474
它们表面有液态水

0:03:17.498,0:03:22.324
按照离太阳的远近 它们分别是金星、地球和火星。

0:03:22.865,0:03:26.237
要想有一个能保存液态水的大气层

0:03:26.261,0:03:28.639
那对大气层的要求非常高

0:03:28.663,0:03:32.075
大气不能太多 否则大气层会太厚 温度会太高

0:03:32.099,0:03:35.004
就像金星一样 太热

0:03:35.028,0:03:36.765
不能可能存在液态水

0:03:36.789,0:03:40.742
但是大气太少的话 大气层会太薄 温度会太冷

0:03:40.766,0:03:42.790
就像火星一样 太冷

0:03:43.465,0:03:45.940
所以说 金星太热 火星太冷

0:03:45.964,0:03:47.128
而地球温度刚刚好

0:03:47.152,0:03:50.627
我身后的图片会向你们展示

0:03:50.651,0:03:53.248
在我们的太阳系 生命能存在于哪里

0:03:53.896,0:03:55.496
这是一个“金凤花姑娘 (刚刚好)”的问题

0:03:55.520,0:03:58.010
很简单 孩子们也能理解

0:04:00.052,0:04:01.232
然而

0:04:02.050,0:04:04.978
我想提醒你们两件事情

0:04:05.002,0:04:07.956
"金凤花姑娘"故事里 有些问题我们可能不太会想到

0:04:07.980,0:04:10.076
但我觉得跟今天讲的很有关联

0:04:10.656,0:04:11.806
第一

0:04:12.911,0:04:15.703
如果金凤花姑娘走进屋子时

0:04:16.433,0:04:18.440
熊妈妈碗里的粥太凉了

0:04:19.242,0:04:21.385
那能说这碗粥一直是很凉的么？

0:04:22.425,0:04:25.693
会不会某个时间这碗粥的温度刚刚好？

0:04:26.250,0:04:29.931
当金凤花姑娘走进屋子的时候答案就揭晓了

0:04:29.955,0:04:31.287
这是我们从故事里得到的

0:04:31.714,0:04:33.444
行星也是如此

0:04:33.468,0:04:35.494
行星不是一成不变的 它们会改变

0:04:35.518,0:04:37.260
它们变化着 发展着

0:04:37.284,0:04:39.326
大气层也是这样

0:04:40.550,0:04:42.252
让我举个例子

0:04:43.176,0:04:45.178
这是我最喜欢的一张火星照片

0:04:45.203,0:04:48.334
不是分辨率最高的图片 不是最有吸引力的图片

0:04:48.358,0:04:49.861
不是最近拍摄的图片

0:04:49.885,0:04:53.379
但这张照片上 我们可以看到火星表面的河床

0:04:54.520,0:04:57.104
流动着的液态水会形成河床

0:04:59.115,0:05:04.001
几百年 几千年 几万年 才能形成河床

0:05:04.025,0:05:05.643
现在这不可能发生在火星上

0:05:05.667,0:05:08.148
如今火星的大气层太薄 温度太低

0:05:08.172,0:05:10.313
以至于水不能以液态的形式存在

0:05:10.337,0:05:14.685
这张照片说明了火星的大气层改变了

0:05:14.709,0:05:16.741
而且是巨大的改变

0:05:17.314,0:05:22.123
它从我们定义为"可居住"的状态 变成现在的样子

0:05:22.147,0:05:25.737
因为很久之前 生命所需的三个条件火星都能满足

0:05:27.149,0:05:29.217
火星上的能让水维持液态的

0:05:29.241,0:05:32.061
大气层去哪儿了？

0:05:32.085,0:05:35.432
有种观点认为大气层逃逸到太空里了

0:05:35.456,0:05:38.123
大气颗粒有足够的能量

0:05:38.147,0:05:39.800
来摆脱行星的引力

0:05:39.824,0:05:42.513
逃逸到太空中 再也不回来

0:05:43.037,0:05:45.725
这种情况在所有拥有大气层的天体上都会发生

0:05:45.749,0:05:46.921
彗星的尾巴

0:05:46.945,0:05:50.202
非常明显的提示了大气逃逸现象

0:05:50.226,0:05:53.635
金星上的大气也随着时间逃逸掉了

0:05:53.659,0:05:55.319
火星和地球也会是这样

0:05:55.343,0:05:58.311
这只是一个程度和规模的问题

0:05:58.692,0:06:01.368
所以我们要弄明白随着时间大气能逃逸多少

0:06:01.392,0:06:03.508
这样我们就可以解释行星变化的原因

0:06:05.032,0:06:07.643
大气是如何获取能量逃逸的？

0:06:07.667,0:06:09.798
大气颗粒是如何获取能量逃逸的？

0:06:09.822,0:06:13.007
研究表明 简单来说 有两种方式

0:06:13.031,0:06:14.182
第一个 太阳光

0:06:14.206,0:06:17.618
太阳辐射出来的光可以被大气颗粒吸收

0:06:17.642,0:06:19.356
加热这些粒子

0:06:19.380,0:06:21.488
是的 我在跳舞 但是大气颗粒呢

0:06:21.512,0:06:22.983
（笑声）

0:06:23.793,0:06:25.705
天呐 婚礼上我都不会这么做的

0:06:25.729,0:06:27.221
(笑声）

0:06:27.245,0:06:30.248
大气颗粒仅仅通过太阳光加热

0:06:30.272,0:06:32.772
即可获取足够的能量来摆脱行星引力

0:06:32.796,0:06:35.958
第二个可从中获取能量的是 太阳风

0:06:36.482,0:06:41.508
太阳风是从太阳表面射出的粒子流

0:06:41.532,0:06:43.936
高速吹过整个太阳系

0:06:43.960,0:06:45.745
每秒400千米

0:06:45.769,0:06:48.363
太阳风暴的时候速度更快

0:06:48.387,0:06:51.109
太阳风疾速穿梭在星际空间

0:06:51.133,0:06:53.579
吹向行星和它的大气层

0:06:53.603,0:06:55.228
它们可以提供能量

0:06:55.252,0:06:57.380
使大气颗粒逃逸

0:06:57.782,0:06:59.751
这一块我非常感兴趣

0:06:59.775,0:07:01.488
因为它跟适居性有关联

0:07:03.278,0:07:06.410
我说过 金凤花姑娘的故事里面有两点

0:07:06.434,0:07:09.418
是我想让你们留意 也想提醒你们的地方

0:07:09.442,0:07:11.681
第二个更微妙

0:07:12.405,0:07:15.193
如果熊爸爸碗里的粥太热

0:07:16.780,0:07:20.014
熊妈妈碗里的粥太凉

0:07:21.657,0:07:24.768
那按照趋势来看

0:07:25.681,0:07:27.477
熊宝宝碗里的粥是不是应该比熊妈妈的更凉？

0:07:28.795,0:07:31.107
这是一个通用的逻辑推理

0:07:31.131,0:07:34.201
但是仔细想想 可能并没有这么简单

0:07:35.113,0:07:39.141
当然 行星与太阳之间的距离决定了行星本身的温度

0:07:39.165,0:07:41.431
温度大大影响了宜居性

0:07:41.455,0:07:44.385
但是我们应该再好好想想

0:07:44.409,0:07:46.025
或许是那三个碗本身

0:07:46.049,0:07:49.105
决定了粥的温度

0:07:49.129,0:07:50.429
决定了什么是"刚刚好"

0:07:51.365,0:07:54.230
我可以列举出金星、地球、火星

0:07:54.254,0:07:55.405
它们很多不同的差异

0:07:55.429,0:07:56.998
影响了它们的宜居性。

0:07:57.077,0:07:59.391
但我想用一两分钟来讲讲

0:07:59.415,0:08:00.712
磁场

0:08:01.315,0:08:03.847
地球有磁场 火星、金星没有

0:08:04.425,0:08:07.548
磁场产生于行星内部深处

0:08:07.572,0:08:11.289
通过地球内部导电液体的流动

0:08:11.313,0:08:14.218
产生了围绕地球的巨大磁场。

0:08:14.242,0:08:16.638
如果你有指南针 你可以知道哪里是北

0:08:16.662,0:08:18.156
然而火星、金星并没有磁场

0:08:18.180,0:08:20.094
如果你在火星、金星上拿着指南针

0:08:20.118,0:08:21.514
恭喜你 你会迷路的

0:08:21.538,0:08:23.441
（笑声）

0:08:23.465,0:08:25.505
磁场有否会影响星球的宜居性吗？

0:08:26.775,0:08:28.077
会怎么影响呢？

0:08:29.724,0:08:32.328
许多科学家认为 行星上的磁场

0:08:32.352,0:08:34.746
为行星的大气层提供了一层保护盾

0:08:34.770,0:08:38.126
使得围绕行星的太阳风粒子偏转

0:08:38.150,0:08:39.965
算是一种力场型效应

0:08:39.989,0:08:42.688
与这些粒子的电荷有关

0:08:43.062,0:08:46.689
我喜欢把它想象为沙拉吧的防喷嚏护罩

0:08:46.713,0:08:48.992
（笑声）

0:08:49.662,0:08:53.043
没错 我的同事看了这个演讲后会意识到

0:08:53.067,0:08:55.611
这是我们团队历史上的第一次

0:08:55.635,0:08:57.914
把太阳风比作鼻涕

0:08:57.938,0:08:59.588
（笑声）

0:09:02.377,0:09:05.853
所以说 结果就是 地球已经被保护了

0:09:05.877,0:09:07.045
数十亿年

0:09:07.069,0:09:08.920
因为我们有磁场

0:09:08.944,0:09:11.123
地球的大气层没办法逃逸

0:09:11.147,0:09:13.254
然而火星 却没被保护

0:09:13.278,0:09:15.120
因为火星没有磁场

0:09:15.144,0:09:17.096
在数十亿年中

0:09:17.120,0:09:19.300
或许有很多大气脱离了

0:09:19.324,0:09:21.917
导致火星从一个宜居的行星转变成

0:09:21.941,0:09:23.607
现在这个样子

0:09:24.459,0:09:27.448
其他的科学家认为 行星的磁场

0:09:27.472,0:09:29.635
更像是船上的风帆

0:09:30.658,0:09:35.695
使得行星与更多来自太阳风的能量相互作用

0:09:35.719,0:09:38.991
比与自己能量的相互作用要多

0:09:39.015,0:09:41.506
这面帆可以从太阳风中收集能量

0:09:41.530,0:09:44.196
磁场可以从太阳风中获得能量

0:09:44.220,0:09:47.464
使得甚至更多的大气逃逸现象发生

0:09:47.488,0:09:49.742
这个理论还有待证实

0:09:49.766,0:09:51.651
但是产生的效果和运作原理

0:09:51.675,0:09:52.826
似乎是显而易见的

0:09:52.850,0:09:54.001
因为我们知道

0:09:54.025,0:09:57.100
太阳风中的能量可以蓄积在大气层中

0:09:57.124,0:09:58.275
就在地球的大气层中

0:09:58.299,0:10:00.704
这些能量可以沿着磁场的磁感线

0:10:00.728,0:10:02.076
一直到达极地区域

0:10:02.100,0:10:04.236
产生了难以置信的美丽的极光

0:10:04.260,0:10:06.916
极光的宏伟壮观 会让你永世难忘

0:10:06.940,0:10:08.946
我们知道 太阳风的能量进来了

0:10:08.970,0:10:12.003
我们正试着测定有多少大气粒子逃逸了

0:10:12.027,0:10:15.065
磁场是否是通过任何方式影响着大气逃逸

0:10:16.422,0:10:18.802
我给你们在座的各位提了一个问题

0:10:18.826,0:10:20.372
但我还没有解决的办法

0:10:20.396,0:10:21.672
我们还没有解决方案

0:10:22.402,0:10:24.759
但我们正在解决的路上 我们都做了什么呢？

0:10:24.783,0:10:27.081
我们已经向这三个行星发射了航天器

0:10:27.105,0:10:28.581
他们中的一些已经进入轨道了

0:10:28.605,0:10:31.677
包括MAVEN航天器 现在正在绕着火星运行

0:10:31.701,0:10:35.233
我参与了这个项目

0:10:35.257,0:10:37.066
这是在科罗拉多大学的事儿了

0:10:37.090,0:10:39.372
这个航天器是用来探测大气逃逸的

0:10:39.722,0:10:42.196
对金星和地球我们也采用了相似的探测方法

0:10:42.653,0:10:44.318
一但我们完成了所有的探测

0:10:44.342,0:10:47.217
我们会将数据整合 接着我们就能明白

0:10:47.241,0:10:50.658
这三个行星是如何与它们的宇宙环境相互作用的

0:10:50.682,0:10:51.844
如何与周围环境相互作用的

0:10:51.868,0:10:55.390
我们就可以确定磁场对宜居性的

0:10:55.414,0:10:56.572
重要与否

0:10:57.596,0:10:59.861
一旦我们有了答案 你为何还要关心它呢

0:10:59.885,0:11:01.185
我是说 我相当关心

0:11:02.828,0:11:04.834
经济上也关心 但是相当关心这个答案

0:11:04.858,0:11:06.700
(笑声)

0:11:07.463,0:11:09.381
首先 这个问题的答案

0:11:09.405,0:11:11.508
会告诉我们这三个行星

0:11:11.532,0:11:12.692
金星 地球 和火星

0:11:12.716,0:11:15.627
不仅仅包括它们是如何与环境相互作用的

0:11:15.651,0:11:17.578
还包括数十亿年前他们的情况

0:11:17.602,0:11:19.664
很久之前 它们宜居与否

0:11:19.688,0:11:21.332
答案会告诉我们有关围绕着我们的

0:11:21.356,0:11:23.351
大气层的情况 以及相关的种种

0:11:23.827,0:11:26.011
但除此之外 我们从这些行星中得到的信息

0:11:26.035,0:11:28.056
也可以适用到其他有大气层的天体上

0:11:29.185,0:11:32.098
包括其他我们正在观测的 围绕其他恒星的行星

0:11:32.122,0:11:33.877
比如 开普勒空间站

0:11:33.901,0:11:37.109
建造和控制中心就在博尔德这里

0:11:37.133,0:11:40.418
一直在观测星空中一张邮票大小的区域

0:11:40.442,0:11:41.689
已经好几年了

0:11:41.713,0:11:43.941
它已经发现了数以千计的行星

0:11:43.965,0:11:46.878
就在一张邮票那么大小的区域里

0:11:46.902,0:11:50.991
这块区域 和天空中其他区域 没什么不同

0:11:51.515,0:11:53.325
在20年的岁月里

0:11:53.349,0:11:57.386
我们从对太阳系外的行星一无所知

0:11:57.410,0:11:59.163
到如今发现这么多行星

0:11:59.187,0:12:02.326
反而不知道应该从哪一个开始研究

0:12:03.969,0:12:05.429
任何一个"杠杆"都会帮助到我们

0:12:07.239,0:12:10.823
实际上，基于开普勒的观察结果

0:12:10.847,0:12:12.976
以及其他相似的观察结果

0:12:13.000,0:12:14.169
我们现在有理由相信

0:12:14.193,0:12:18.892
在我们银河系的2000亿颗恒星中

0:12:19.486,0:12:24.090
平均每一个恒星至少有一个行星

0:12:25.519,0:12:27.022
除此之外

0:12:27.046,0:12:32.747
有估计显示 在这400亿到1000亿的行星中

0:12:32.771,0:12:36.103
一定有一些是宜居的行星

0:12:37.039,0:12:38.451
就只是在我们的银河系里

0:12:40.490,0:12:42.527
我们在观测着这些行星

0:12:42.551,0:12:45.035
但我们还不知道哪一些是宜居的

0:12:45.059,0:12:48.665
就好像你被困在这个红点里

0:12:48.689,0:12:49.860
（笑声）

0:12:49.884,0:12:51.116
在这个讲台上

0:12:52.078,0:12:55.640
你知道外面有其他的世界

0:12:56.942,0:12:59.718
你迫不及待地想知道更多

0:13:01.074,0:13:05.008
想询问和找到是否有那么一两个外面的世界

0:13:05.032,0:13:06.642
是跟你的一样的

0:13:08.144,0:13:10.703
你还做不到 你还到不了那里

0:13:10.727,0:13:14.720
所以你要使用一些你周围发展起来的技术手段

0:13:14.744,0:13:16.039
来探索金星 地球 火星

0:13:16.063,0:13:18.876
以此为基础 拓展到其他地方

0:13:18.900,0:13:23.596
从这些数据中做出一些合理的推断

0:13:23.620,0:13:26.738
然后将能够决定最佳的宜居行星候选

0:13:26.762,0:13:29.161
以及哪些是不宜居的

0:13:30.639,0:13:33.354
最后 至少现在看来

0:13:33.378,0:13:36.165
地球 就是困住我们的红点

0:13:36.876,0:13:40.212
这是唯一一个我们知道能够居住的行星

0:13:40.236,0:13:43.427
尽管很快 我们就能知道更多了

0:13:43.451,0:13:46.187
但至少现在 这就是唯一的宜居的行星

0:13:46.211,0:13:47.513
这就是我们的红点

0:13:48.476,0:13:49.896
我真的很高兴我们都在这儿

0:13:51.007,0:13:52.182
谢谢

0:13:52.206,0:13:55.437
（鼓掌）