אני מאוד שמח להיות כאן.
אני שמח שאתם כאן,
כי זה יהיה קצת מוזר. (צחוק)
אני שמח שכולנו כאן.
וב"כאן", אני לא מתכוון לכאן.
או כאן.
אלא לכאן.
אני מתכוון לכדור הארץ.
וב"אנחנו", אני לא מתכוון לאלו מאיתנו שבאודיטוריום,
אלא לחיים,
כל החיים על כדור הארץ –
(צחוק)
ממורכבים לחד-תאיים,
החל בעובש וכלה בפטריות
ודובים מעופפים.
(צחוק)
הדבר המעניין הוא
שכדור הארץ הוא המקום היחיד שידוע שיש בו חיים –
8.7 מיליון מינים.
חיפשנו במקומות אחרים,
אולי לא היטב כמו שהיינו צריכים או יכולים,
אבל חיפשנו ולא מצאנו כלל;
כדור הארץ הוא המקום היחיד שאנחנו מכירים עם חיים.
האם כדור הארץ מיוחד?
זו שאלה שעניינה אותי מאז שהייתי ילד קטן,
ואני חושד ש-80 אחוז מהאולם הזה חשבו את אותו הדבר וגם רצו לדעת את התשובה.
כדי להבין אם יש עוד כוכבי לכת – במערכת השמש שלנו או מעבר לה –
שיכולים לקיים חיים,
הצעד הראשון הוא להבין מה החיים כאן מצריכים.
מתברר, עבור כל 8.7 מיליון המינים,
החיים צריכים רק שלושה דברים.
מצד אחד, כל החיים על כדור הארץ צריכים אנרגיה.
חיים מורכבים כמו שלנו משיגים את האנרגיה מהשמש,
אבל חיים המתקיימים עמוק מתחת לאדמה
יכולים להשיג את האנרגיה שלהם מדברים כמו תגובות כימיות.
יש מספר מקורות אנרגיה שונים שזמינים על כל כוכבי הלכת.
מצד שני,
כל החיים צריכים מזון או הזנה.
וזה נראה כמו בקשה מוגזמת, במיוחד אם אתה רוצה עגבנייה בשרנית.
(צחוק)
עם זאת, כל החיים על כדור הארץ מפיקים את התזונה שלהם
משישה יסודות כימיים בלבד,
והיסודות האלו יכולים להימצא על כל גוף פלנטרי במערכת השמש שלנו.
אז זה משאיר את הדבר שבאמצע כעמוד הגבוה,
הדבר שהכי קשה להשיג.
לא אייל, אלא מים.
(צחוק)
למרות שאייל היה יכול להיות די מגניב.
(צחוק)
ולא מים קפואים, ולא מים במצב גז, אלא מים נוזליים.
זה מה שהחיים צריכים כדי לשרוד, כל צורת חיים.
ולגופים רבים במערכת השמש אין מים נוזליים,
אז אנחנו לא מחפשים שם.
לגופים אחרים במערכת השמש יכולים להיות מים נוזליים בשפע,
אפילו יותר מאשר לכדור הארץ,
אבל הם לכודים תחת שכבת קרח,
אז הגישה אליהם קשה, קשה להגיע אליהם,
קשה אפילו לגלות אם יש שם אילו שהם חיים.
אז זה משאיר מספר גופים שאנחנו צריכים לקחת בחשבון.
אז בואו נפשט את הבעיה בשביל עצמנו.
בואו נחשוב רק על מים נוזליים על פני השטח של כוכב הלכת.
יש רק שלושה גופים לקחת בחשבון במערכת השמש שלנו,
בהקשר של מים נוזליים על פני כוכב הלכת,
והם, לפי סדר המרחק מהשמש: נוגה, כדור הארץ ומאדים.
צריך שתהיה אטמוספירה כדי שהמים יהיו נוזליים.
צריך להיות מאוד זהירים עם האטמוספירה הזו.
אסור שתהיה יותר מדי אטמוספירה, אטמוספירה עבה מדי או חמה מדי,
כי אז הכוכב הופך לחם מדי כמו נוגה,
ולא מתאפשר קיום של מים נוזליים.
אבל אם יש פחות מדי אטמוספירה, והיא דקה מדי או קרה מדי,
הכוכב הופך להיות כמו מאדים, קר מדי.
אז נוגה חם מדי, מאדים קר מדי,
וכדור הארץ הוא בדיוק כמו שצריך.
אפשר ישר לראות בתמונות מאחוריי
איפה חיים יכולים לשרוד במערכת השמש שלנו.
זו בעיה מהסוג של "זהבה ושלושת הדובים",
זה כל כך פשוט שילד יכול להבין את זה.
עם זאת,
הייתי רוצה להזכיר לכם שני דברים
מהסיפור של זהבה, שאולי לא חושבים עליהם הרבה
אבל אני חושב שהם מאוד רלוונטים כאן.
מספר אחד:
אם הקערה של אימא דובה היא קרה מדי
כשזהבה נכנסת לחדר,
האם זה אומר שהיא תמיד היתה קרה מדי?
או שיכול להיות שהייתה בטמפרטורה הרצוייה באיזשהו זמן אחר?
זהבה נכנסת לחדר וקובעת את התשובה שאנחנו מקבלים בסיפור.
וזה נכון גם לגבי כוכבי לכת.
הם לא דברים סטטיים. הם משתנים.
הם מגוונים. הם מתפתחים.
ואטמוספרות מתנהגות באופן דומה.
אתן לכם דוגמא.
הנה אחת התמונות האהובות עלי של מאדים.
לא הכי חדה, לא הכי סקסית,
לא הכי עדכנית,
אבל זו תמונה שמראה אפיקי נהרות החותכים את פני השטח של כוכב הלכת,
אפיקי נהר הנחרטים על ידי מים נוזליים, זורמים.
אפיקי נהר שלוקח להם מאות או אלפי או עשרות אלפי שנים להיווצר.
וזה לא יכול להתרחש על מאדים כיום.
האטמוספירה של מאדים כיום היא דקה מדי וקרה מדי
בכדי שהמים יהיו יציבים כנוזל.
התמונה האחת הזו אומרת לכם שהאטמוספרה של מאדים השתנתה,
והיא השתנתה בצורה משמעותית.
והיא השתנתה ממצב שהיינו מגדירים כראוי למגורים,
כיוון ששלוש הדרישות לחיים היו קיימות לפני זמן רב.
איפה האטמוספרה הזו
שאיפשרה למים להיות נוזליים על פני השטח?
השערה אחת היא שהיא ברחה החוצה לחלל.
חלקיקים אטמוספריים קיבלו מספיק אנרגיה כדי להשתחרר
מכוח המשיכה של כוכב הלכת,
ברחו החוצה לחלל, ולעולם לא חזרו.
וזה קורה עם כל גוף בעל אטמוספרה.
לכוכבי שביט יש זנבות
שהם תזכורת מאוד בולטת לתהליך בריחה אטמוספרית.
אבל לנוגה גם יש אטמוספרה שבורחת עם הזמן,
וכן גם למאדים ולכדור הארץ.
זה רק עניין של מידה ושל קנה מידה.
אז היינו רוצים להבין כמה חומר ברח לאורך הזמן
כדי שנוכל להסביר את השינוי הזה.
איך אטמוספרות מקבלות את האנרגיה שלהם בשביל הבריחה?
איך חלקיקים מקבלים מספיק אנרגיה כדי לברוח?
יש שתי דרכים, אם נפשט קצת.
דרך ראשונה, אור השמש.
אור שנפלט מהשמש יכול להיספג על ידי חלקיקים אטמוספריים
ולחמם את החלקיקים.
כן, אני רוקד, אבל הם –
(צחוק)
אלוהים ישמור, אפילו לא בחתונה שלי.
(צחוק)
הם מקבלים מספיק אנרגיה כדי לברוח ולהשתחרר
מכח המשיכה של כוכב הלכת ע״ התחממות בלבד.
דרך נוספת שהם יכולים לקבל אנרגיה היא מרוח סולרית.
אלו הם חלקיקים, מסה, חומר, שנפלטו מפני השטח של השמש,
והם טסים דרך מערכת השמש שלנו
במהירות של 400 קילומטר לשניה,
לפעמים מהר יותר בזמן סופות סולריות,
והם מפלסים דרכם דרך חלל בין כוכבי
לכיוון כוכבי לכת והאטמוספרות שלהם,
וייתכן והם מספקים אנרגיה לחלקיקי אטמוספרה לברוח, גם כן.
זה משהו שאני מתעניין בו,
כי הוא מתקשר לסביבה ראויה לחיים.
אז ציינתי שיש שני דברים לגבי הסיפור של זהבה ושלושת הדובים
שאני רוצה להביא לתשומת לבכם ולהזכיר לכם אותם,
והשני הוא קצת יותר מתוחכם.
אם הצלחת של אבא דוב היא חמה מדי,
והצלחת של אימא דוב היא קרה מדי,
האם הצלחת של ילד דוב לא צריכה להיות אפילו קרה יותר
אם אנחנו ממשיכים את המגמה?
הדבר שהסכמתם איתו כל חייכם,
אולי אינו כה פשוט, כשחושבים עליו עוד קצת.
וכמובן, מרחק של כוכב לכת מהשמש קובע את הטמפרטורה שלו:
זה חייב להיות קשור לסביבה ראויה לחיים.
אבל אולי יש דברים אחרים שאנחנו צריכים לקחת בחשבון.
אולי אלו הקערות עצמן
שגם עוזרות לקבוע את התוצאה בסיפור,
מה בדיוק מתאים.
אז הייתי יכול לדבר אתכם על מאפיינים רבים של שלושת כוכבי הלכת האלו
שאולי ישפיעו על סביבה ראויה לחיים.
אבל עקב סיבות אנוכיות הקשורות למחקר שלי
והעובדה שאני עומד כאן ומחזיק את השלט ואתם לא –
(צחוק)
הייתי רוצה לדבר רק לדקה או שתיים
על שדות מגנטיים.
לכדור הארץ יש שדה כזה; לנוגה ומאדים אין.
שדות מגנטיים נוצרים בחלקו הפנימי העמוק של כוכב לכת
על ידי הולכה חשמלית של חומר נוזלי תוסס
שיוצר שדה מגנטי ענק שמקיף את כדור הארץ.
אם יש לכם מצפן, אתם יודעים באיזה כיוון נמצא הצפון.
לנוגה ולמאדים אין את זה.
אם יש לכם מצפן על נוגה או מאדים, מזל טוב, אתם אבודים.
(צחוק)
האם זה משפיע על סביבה ראויה לחיים?
ובכן, איך זה יכול להשפיע?
מדענים רבים חושבים ששדה מגנטי של כוכב לכת
משמש כמגן עבור האטמוספרה,
מסיט חלקיקי רוח סולרית מסביב לכוכב הלכת
קצת כמו השפעה של שדה כח
שקשורה למטען חשמלי של החלקיקים האלו.
אני מדמה את זה לדוכן סלטים עבור כוכבי לכת להגנה מפני התעטשויות.
(צחוק)
וכן, העמיתים שלי שיצפו בזה מאוחר יותר יבינו
שזו הפעם הראשונה בהיסטוריה של הקהילה שלנו
שהשוו רוח סולרית לליחה.
(צחוק)
אז ההשפעה, אם כן, היא שכדור הארץ אולי היה מוגן
במשך מיליארדי שנים,
כיוון שהיה לנו שדה מגנטי.
האטמוספרה לא הייתה יכולה לברוח.
מאדים, מצד שני, לא היה מוגן
משום שלא היה לו שדה מגנטי,
ולמשך מיליארדי שנים,
אולי מספיק אטמוספרה הופשטה ממנו
בשביל לגרום למעבר מכוכב לכת ראוי לחיים
לכוכב לכת שאנחנו רואים היום.
מדענים אחרים חושבים ששדות מגנטיים
אולי מתנהגים כמו מפרשים של סירה,
ומאפשרים לכוכב הלכת להיות מושפע יותר מהאנרגיה של הרוח הסולרית
מאשר היה יכול להיות מושפע לולא שדות אלה.
המפרשים יכולים לאסוף אנרגיה מהרוח הסולרית.
השדה המגנטי יכול לאסוף אנרגיה מהרוח הסולרית
שמאפשרת לעוד יותר בריחה אטמוספרית להתרחש.
זה רעיון שצריך לבחון אותו,
אבל ההשפעה ואיך זה עובד נראים ברורים.
זה כיוון שאנחנו יודעים שאנרגיה מהרוח הסולרית
מושקעת בתוך האטמוספרה כאן בכדור הארץ.
האנרגיה הזו מובלת לאורך קווי השדה המגנטי ויורדת לתוך איזורי הקטבים,
ובאה לידי ביטוי בזוהר הקוטב המדהים ביופיו.
אם אי פעם חוויתם את זה, זה מדהים.
אנחנו יודעים שהאנרגיה נכנסת פנימה.
אנחנו מנסים למדוד כמה חלקיקים יוצאים החוצה
ואם השדה המגנטי משפיע על זה באיזשהו אופן.
אז הצגתי כאן בעיה בשבילכם,
אבל אין לי עדיין פיתרון.
אין לנו פיתרון.
אבל אנחנו עובדים על זה. איך אנחנו עובדים על זה?
ובכן, שלחנו רכבי חלל לכל שלושת כוכבי הלכת.
חלקם כבר חגים סביבם עכשיו,
כולל חללית ה-MAVEN שחגה כרגע סביב מאדים,
ואני מעורב בפרויקט הזה שמנוהל כאן, ע״י אוניברסיטת קולורדו.
הוא מתוכנן למדוד בריחה אטמוספרית.
יש לנו מדידות דומות מנוגה ומכדור הארץ.
ברגע שיהיו לנו כל המדידות שלנו,
נוכל לשלב את כולם יחד,
ונוכל להבין מה טיב יחסי הגומלין של שלושת כוכבי הלכת עם הסביבה החללית שלהם,
עם הסביבה שלהם.
ונוכל להחליט אם שדות מגנטיים הם חשובים לסביבה ראויה לחיים
או לא.
ברגע שתהיה לנו התשובה הזו, למה שיהיה לכם אכפת?
לי אכפת עמוקות...
וכלכלית גם, אבל עמוקות.
(צחוק)
קודם כל, תשובה לשאלה הזו תלמד אותנו יותר על שלושת כוכבי הלכת האלו,
נוגה, כדור הארץ ומאדים,
לא רק על טיב יחסי הגומלין עם הסביבה שלהם כיום,
אלא על איך הם היו לפני מיליארדי שנים,
האם הם היו ראויים למגורים לפני הרבה זמן או לא.
זה ילמד אותנו על אטמוספרות
אלה המקיפות אותנו ואלה הקרובות אלינו.
אבל יותר מזה, מה שאנחנו נלמד מכוכבי הלכת האלו
יוכל להיות מיושם על אטמוספרות בכל מקום,
כולל כוכבי לכת שאנחנו עכשיו צופים בהם סביב כוכבים אחרים.
לדוגמא, רכב החלל קפלר,
שנבנה ונשלט מכאן בבולדר,
הצופה באיזור בגודל של בול דואר בשמיים,
כבר שנתיים,
והוא מצא אלפי כוכבי לכת –
באיזור בגודל של בול דואר בשמיים
שאנחנו לא חושבים שהוא מיוחד יותר מכל חלק אחר בשמיים.
בתוך 20 השנים,
עברנו מלדעת על אפס כוכבי לכת מחוץ למערכת השמש שלנו,
ללדעת על כל כך הרבה,
שאנחנו לא יודעים אילו מהם לחקור קודם.
כל כיוון יעזור.
למעשה, על בסיס תצפיות שקפלר לקח
ותצפיות דומות נוספות,
אנחנו עכשיו מאמינים
שמתוך 200 מיליארד הכוכבים בגלקסיית שביל החלב בלבד,
בממוצע, לכל כוכב יש כוכב לכת אחד לפחות.
בנוסף,
אנו מעריכים שבין 40 ל-100 מיליארד
מתוך כוכבי הלכת הללו יוגדרו כראויים לחיים,
רק בגלקסיה שלנו.
יש לנו את התצפיות של כוכבי הלכת האלו,
אבל אנחנו פשוט עדיין לא יודעים אילו מהם ראויים למגורים.
זה כמו להיות כלוא בנקודה אדומה –
(צחוק)
על במה
ולדעת שיש עולמות אחרים שם בחוץ
ולרצות נואשות לדעת עליהם יותר,
לרצות לחקור אותם ולגלות אם אולי רק אחד או שניים מהם
הם קצת כמוך.
אתה לא יכול לעשות את זה. אתה לא יכול לנסוע לשם, עדיין לא.
אז אתה חייב להשתמש בכלים שפיתחת מסביבך
לנוגה, כדור הארץ ומאדים,
ואתה חייב ליישם אותם על המצבים האחרים האלו,
ולקוות שאתה מסיק מסקנות סבירות מתוך הנתונים,
ושתוכל לקבוע את המועמדים הטובים ביותר לכוכבי לכת ראויים לחיים,
ואלו שלא.
בסופו של דבר, ובינתיים לפחות,
זו הנקודה האדומה שלנו, בדיוק כאן.
זה כוכב הלכת היחיד שאנחנו יודעים שראוי לחיים,
למרות שבקרוב מאוד אנחנו אולי ניווכח לדעת על יותר.
אבל בינתיים, זה כוכב הלכת היחיד הראוי לחיים,
וזו הנקודה האדומה שלנו.
אני מאוד שמח שאנחנו כאן.
תודה.
(מחיאות כפיים)