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行星維持生命嘅條件

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    我好高興可以喺度
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    我都好高興你哋可以喺度
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    因爲冇你哋嘅話,會些少奇怪
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    我好高興我哋都喺度
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    我講嘅「呢度」 唔係指 TED 呢度
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    或者呢度
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    係呢度
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    我指嘅係地球
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    而我所講嘅「我哋」唔係指
    呢度演講廳嘅咁多位
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    而係生命
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    地球上所有嘅生命
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    (笑聲)
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    由複雜細胞到單細胞
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    由黴菌到蘑菇
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    到飛天熊都係
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    (笑聲)
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    有趣嘅係
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    地球係我哋知道唯一有生命嘅地方
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    八百七十萬種生物
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    我哋人類其實有睇過其他地方
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    不過可能冇畀心機搵喇
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    但係我哋搵咗之後都冇發現有生物
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    地球係我哋知道唯一有生命嘅地方
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    地球特殊嗎?
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    呢個問題由我細時就已經想知
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    而我估呢座禮堂八成嘅人
    都諗過同樣嘅事
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    亦都想知道答案
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    要知道有冇其他行星
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    喺我哋太陽系或者其他地方
    能夠支持生命
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    第一步需要了解地球嘅生命需要啲乜
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    事實證明,喺呢八百七十萬個物種之中
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    生命只需要三件事
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    三張相嘅一邊
    地球上所有生命都需要能量
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    好似我哋咁嘅複合生物體
    需要從太陽取得能量
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    但係地下深處嘅生物
    可以由化學反應取得能量
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    能量嘅來源喺每個星球都有好多種
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    相片另一邊
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    所有生命都需要食物或者營養
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    咁聽起嚟係過分要求
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    尤其當你想要一隻多汁嘅番茄時
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    (笑聲)
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    但係地球上所有嘅生命
    只需由六種化學元素取得營養
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    呢啲元素都可以喺我哋嘅太陽系
    任何一個行星上面發現
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    所以剩低中間嘅嘢最難達到
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    唔係麋鹿,係水
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    (笑聲)
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    雖然如果係麋鹿都幾型
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    (笑聲)
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    唔係冰結嘅水,亦唔係氣態嘅水
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    而係液態水
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    水係所有生命生存都需要嘅嘢
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    太陽系好多星球都冇液態水
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    所以我哋唔去呢啲星球度搵
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    但有啲太陽系嘅星球可能有大量液態水
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    甚至多過地球
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    但啲水都係困喺冰層底下
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    所以好難接近,好難用到
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    亦都令到我哋好難探測
    冰層下面有冇生命
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    咁只剩低幾個星球值得考慮
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    所以等我哋簡化一下問題
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    我哋只要諗喺星球表面搵到液態水就好
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    咁我哋嘅太陽系裡邊
    只有三個星球可以諗
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    按太陽嘅距離依次序為:
    金星、地球、火星
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    因為你想大氣層畀到水係液體狀態
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    所以要對大氣層非常講究
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    大氣層唔可以太厚或者太暖
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    因為咁樣嘅話會好似金星一樣咁熱
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    而且冇可能有液態水
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    但係如果你嘅大氣層太薄太凍
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    結果就會好似火星一樣咁凍
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    所以金星太熱,火星太凍
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    地球就啱啱好
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    睇下我後邊嘅相,你自然會睇到
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    我哋嘅太陽系邊度可以有生命
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    呢個係「金髮女孩
    與三隻熊故事」嘅問題
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    簡單到兒童都可以理解
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    不過,我想提醒各位兩件事
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    喺金髮女孩與三隻熊個故事裡面
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    我哋經常忽略、但我認為非常切題嘅事
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    第一
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    當金髮女孩行入屋時
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    如果熊媽媽碗粥太凍
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    咁碗粥係咪一路都係凍嘅呢?
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    定係喺之前係暖嘅呢?
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    金髮女孩行入屋時就一口咬定咗個答案
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    行星都一樣
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    行星唔係靜態嘅嘢,佢哋一直改變緊
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    佢哋會變化、會演化
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    大氣層都一樣
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    我舉一個例子
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    呢個係我最鍾意嘅火星圖片
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    佢唔係最高解析度,亦唔係最靚
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    都唔係最新嘅相
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    但係佢顯示行星表面嘅河床
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    液態水流動而形成嘅河床
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    河床要上百上千甚至上萬年先能形成
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    依家嘅火星冇可能發生呢件事
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    依家嘅火星大氣層太薄太冷
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    導致水唔可以維持液態
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    呢張相話我哋知火星嘅大氣層改變咗
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    而且改變好大
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    佢由可居住嘅狀態變成依家咁
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    以前之所以可居住係因為
    生命三大要素曾經喺嗰度出現過
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    以前大氣層可以令地表維持液態水
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    但依家火星嘅大氣層去咗邊度?
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    一種理論係佢逃逸去到太空
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    話大氣粒子有足夠嘅能量
    走出行星嘅引力
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    散逸到太空,一去不返
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    呢種現象喺有大氣層嘅星球上面
    都會發生
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    彗星嘅尾就係大氣逃逸嘅最佳例子
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    但係金星嘅大氣都會隨著時間逃逸
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    火星與地球都會
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    只不過係程度同規模嘅問題
  • 5:32 - 5:37
    所以我哋要搵出逃逸嘅速率
    先能夠解釋大氣層消失嘅現象
  • 5:37 - 5:40
    大氣點得到逃逸所需嘅能量?
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    粒子點得到足以逃逸嘅能量?
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    如果我哋簡單嚟睇,有兩種方法
  • 5:45 - 5:46
    第一,陽光
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    大氣粒子吸收太陽發出嘅光
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    令到粒子增溫
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    係,我跳緊舞,不過粒子佢哋…
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    (笑聲)
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    該煨,我喺自己嘅婚禮都冇跳過…
  • 5:58 - 5:59
    (笑聲)
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    佢哋增溫就已經得到足夠嘅能量
    去逃離引力
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    第二種方法係靠太陽風
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    由太陽表面噴出嘅粒子、物質
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    會喺太陽系裡邊
    以每秒 400 公里嘅速度呼嘯而過
  • 6:17 - 6:20
    太陽風暴嚟嗰陣有時仲會快啲添
  • 6:20 - 6:25
    佢哋穿梭行星之間
    向著行星同行星嘅大氣飛去
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    佢哋可能畀到大氣粒子能量去逃逸
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    呢個就係我覺得有興趣嘅嘢
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    因為呢個同適居性有關
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    我講過金髮女孩嘅故事
    有兩樣嘢你哋要留意一下
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    而第二件事更加微妙︰
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    如果熊爸爸碗粥太熱
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    而熊媽媽碗粥太凍
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    咁熊寶寶碗粥咪應該更加凍?
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    如果我哋跟著個趨勢諗
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    呢件你成世人都以為嘅事
    如果仔細諗下,可能冇咁簡單
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    當然,行星溫度取決於佢同太陽嘅距離
  • 7:09 - 7:11
    就同適居性有關
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    但係我哋可能需要考慮其他事情
  • 7:13 - 7:19
    可能碗本身都會決定個故事嘅結局︰
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    亦即係乜為之啱啱好
  • 7:21 - 7:25
    我可以同大家講好多
    關於呢三個行星唔同嘅特性
  • 7:25 - 7:27
    點樣影響適居性
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    但係因為我研究嘅關係
    同埋因為我係講者
  • 7:32 - 7:34
    (笑聲)
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    所以我想花一兩分鐘同你哋講下磁場
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    地球有磁場;金星同火星就冇
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    地球內部深處有一啲電導液體物質
  • 7:44 - 7:51
    呢啲電導液體物質流動嗰陣
    會形成地球嘅磁場
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    如果你有指南針,你就會知道邊邊係北
  • 7:53 - 7:55
    但金星同火星都冇磁場
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    如果你喺金星同火星上面用指南針
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    恭喜!你盪失路
  • 7:58 - 8:00
    (笑聲)
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    磁場會影響適居性嗎?
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    會點影響?
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    好多科學家認為行星嘅磁場
    就好似大氣層嘅防護罩
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    令行星四周嘅太陽粒子改變方向
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    屬於力場效應嘅一種
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    亦都同粒子嘅電荷有關
  • 8:18 - 8:22
    我鐘意將佢比喻為
    麫包鋪廚窗揭得開嘅玻璃蓋
  • 8:22 - 8:24
    (笑聲)
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    係嘅,之後睇呢段片嘅同事會發覺
  • 8:28 - 8:33
    呢個係我哋第一次
    將太陽風等同為口水唾沫
  • 8:33 - 8:35
    (笑聲)
  • 8:37 - 8:42
    好,所以地球之所以
    幾十億年嚟都受到保護
  • 8:42 - 8:43
    全因我哋有磁場
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    以至大氣冇辦法逃脫
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    另一方面因為火星冇磁場
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    火星嘅大氣冇保護
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    以致可能幾十億年嚟火星失去嘅大氣
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    足以令到呢個原本可以居住嘅行星
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    變成今日我哋睇到嘅樣
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    其他科學家認為磁場可能更似船嘅帆
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    令行星可以同太陽風交換更多嘅能量
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    磁場可以收集太陽風嘅能量
    畀更加多嘅大氣脫逃到
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    呢個理論仲需要去證實
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    但係佢嘅效應同運作方式睇起來好明顯
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    咁係因為我哋知道
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    太陽風嘅能量已經注入緊
    我哋地球嘅大氣層度
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    嗰股能量順著磁力線傳導
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    向下導入兩極
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    化成無比璀璨嘅極光
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    如果你有睇過極光,你就知佢有幾壯麗
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    我哋知道能量入緊嚟
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    我哋想計下有幾多粒子逃逸
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    同埋睇下磁場係咪真係有影響
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    我有一個問題畀大家
  • 9:53 - 9:56
    但係我未有答案,我們冇答案
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    但係我哋努力緊。我哋係點努力呢?
  • 9:59 - 10:01
    我哋送咗太空船去呢三個行星度
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    有啲圍繞緊行星
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    包括 MAVEN 太空船
    目前喺火星嘅軌道上面
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    呢項計劃我都有參與
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    而且係由呢度嘅科羅拉多大學帶領
  • 10:11 - 10:14
    個計劃為咗測量大氣逃脫
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    我哋喺金星同地球都有類似嘅量度
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    當我哋集齊所有嘅量度數據
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    我哋就可以將佢哋併埋一齊
  • 10:21 - 10:26
    就可以了解呢三個行星
    點樣同周圍嘅太空環境互動
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    我哋就可以決定磁場係咪對適居性重要
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    就算我哋有咗答案
    但係點解你哋要咁在乎?
  • 10:33 - 10:35
    我意思係,我好在乎
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    我亦都在乎研究經費
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    (笑聲)
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    首先,呢個問題嘅答案
  • 10:43 - 10:46
    會教我哋更多關於
    金星、地球以及火星嘅事
  • 10:46 - 10:49
    唔單止包括佢哋點樣同現今嘅環境互動
  • 10:49 - 10:51
    仲包括佢哋幾十億以前嘅狀態
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    同埋佢哋好耐以前係咪適合居住
  • 10:53 - 10:57
    答案會揭示大氣層嘅嘢
  • 10:57 - 11:00
    另外,我哋從呢幾個行星嘅
    大氣層學到嘅知識
  • 11:00 - 11:02
    可以應用喺其他星球嘅大氣層度
  • 11:02 - 11:05
    包括我哋觀察緊嘅
    幾個環繞著其他恆星嘅行星
  • 11:05 - 11:10
    舉個例子,喺波德呢度
    建造同埋控制嘅哈勃太空望遠鏡
  • 11:10 - 11:15
    已經好幾年觀察緊
    一塊郵票咁大嘅天空範圍
  • 11:15 - 11:20
    佢目前已經喺郵票咁大嘅天空裏面
    發現咗幾千個行星
  • 11:20 - 11:24
    而我哋唔覺呢塊天空
    同其他天空有咩唔同
  • 11:25 - 11:26
    廿年裏邊
  • 11:26 - 11:31
    我哋由一個太陽系以外嘅
    行星都唔認識
  • 11:31 - 11:33
    到依家知道有咁多行星
  • 11:33 - 11:36
    我哋都唔知應該由邊度開始探索
  • 11:37 - 11:39
    任何幫手都歡迎
  • 11:41 - 11:44
    其實,跟據哈勃太空望遠鏡得到嘅觀察
  • 11:44 - 11:47
    加上其他類似嘅觀測,我哋宜家相信
  • 11:47 - 11:53
    剩係我哋銀河系二千億個星裡邊
  • 11:53 - 11:57
    平均每個恆星至少有一個行星
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    除此之外,單單喺我哋嘅銀河
  • 12:02 - 12:10
    我哋估計有大概四百億
    到一千億個行星係適居嘅
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    我哋得到呢啲行星嘅觀測資料
  • 12:17 - 12:19
    但係我哋仲未知邊一個係適合居住嘅
  • 12:19 - 12:23
    有點似被困喺台上嘅呢塊紅地氈一樣
  • 12:23 - 12:24
    (笑聲)
  • 12:26 - 12:30
    但係你又知道仲有其他世界存在
  • 12:31 - 12:34
    你又極想了解佢哋
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    你又想調查睇下有冇一兩個星球
    好似自己嘅星球
  • 12:42 - 12:45
    但係你就係做唔到,你去唔到
  • 12:45 - 12:50
    所以你要用上
    為到金星、地球同火星開發嘅工具
  • 12:50 - 12:53
    你要將工具用喺其他情況度
  • 12:53 - 12:58
    並確保能夠從數據裏面作出合理嘅推斷
  • 12:58 - 13:01
    從而揀出最有可能適居嘅行星
  • 13:01 - 13:04
    同埋搵出最冇可能適居嘅行星
  • 13:04 - 13:07
    最終,同埋至少目前
  • 13:07 - 13:10
    呢個就係我哋嘅紅地氈,就喺呢度
  • 13:10 - 13:14
    呢個係目前我哋所知唯一適居嘅行星
  • 13:14 - 13:17
    雖然好快我哋可能會發現仲有其他嘅
  • 13:17 - 13:20
    但係目前,呢個係唯一適居嘅行星
  • 13:20 - 13:21
    呢個就係我哋嘅紅地氈
  • 13:22 - 13:24
    我真係好高興我哋都喺度
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    多謝
  • 13:25 - 13:29
    (掌聲)
Title:
行星維持生命嘅條件
Speaker:
Dave Brain
Description:

行星科學家 Dave Brain 話「金星太熱,火星太冷,地球啱啱好」。但係點解?Dave Brain 喺呢場開心幽默嘅演講,講解咗行星維持生命所需要嘅幾項有趣科學條件,同埋點解人類喺地球上生活只係因為天時同埋地利。

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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TEDTalks
Duration:
13:42

Chinese, Yue subtitles

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