Mă bucur mult să mă aflu aici.
Mă bucur că voi sunteți aici,
altfel ar fi puțin ciudat.
Mă bucur că toți ne aflăm aici.
Și nu mă refer neapărat aici.
Sau aici.
Ci aici.
Mă refer la Pământ.
Și prin „noi" nu mă refer la noi, cei din această sală,
ci la vietăți,
la toate vietățile de pe Pământ,
(Râsete)
de la cele complexe la cele unicelulare,
de la mucegai la ciuperci
și urși zburători.
(Râsete)
Partea interesantă este
că Pământul este singurul loc de care știm că găzduiește viață.
8,7 milioane de specii.
Am căutat și alte locuri,
poate nu suficient,
dar am căutat și nu am găsit nimic;
Pământul este singurul loc cu viață de care știm.
Este Pământul special?
Este o întrebare al cărei răspuns am vrut să îl știu de când eram mic copil
și presupun că 80% din cei din această sală
s-au gândit la același lucru și au vrut să știe răspunsul.
Pentru a înțelege dacă există alte planete
în sistemul nostru solar sau dincolo de el
care pot găzdui viață,
primul pas este să înțelegem de ce are nevoie viața aici.
S-a dovedit că, pentru toate cele 8,7 milioane de specii,
viața necesită doar 3 lucruri.
Pe de o parte, toate vietățile de pe Pământ au nevoie de energie.
Ființele complexe ca noi primesc energia de la soare,
dar cele din subterane
își iau energia din lucruri precum reacții chimice.
Există o mulțime de diferite surse de energie
disponibile pe toate planetele.
Pe de altă parte,
toate ființele au nevoie de hrană.
Și asta pare o comandă de nivel înalt, mai ales dacă vrei o roșie suculentă.
(Râsete)
Oricum, toate ființele de pe Pământ își primesc hrana
din doar șase elemente chimice
și aceste elemente se pot găsi pe orice corp ceresc
din sistemul nostru solar.
Acestea plasează lucrul din mijloc pe cel mai înalt vârf,
ca lucrul cel mai greu de obținut.
Nu elanul, ci apa.
(Râsete)
Deși elanul ar fi destul de mișto.
(Râsete)
Și nu apă înghețată sau apă în stare gazoasă, ci apă lichidă.
De asta au nevoie ființele vii pentru a supraviețui.
Multe corpuri din sistemul solar nu au apă lichidă,
așa că nu ne uităm acolo.
Corpuri din alte sisteme solare poate au apă lichidă din belșug,
chiar mai multă decât Terra,
dar este prinsă sub o carapace de gheață,
așa că e greu de accesat, e greu de ajuns la ea,
este greu chiar să aflăm dacă există viață acolo.
Așa că ne rămân câteva corpuri la care să ne gândim.
Așadar să facem problema mai simplă pentru noi.
Gândiți-vă doar la apa lichidă de pe suprafața unei planete.
Există doar 3 corpuri în sistemul nostru la care să vă gândiți
că ar conține apă lichidă,
și în ordinea distanței de la soare, acestea sunt Venus, Pământ și Marte.
Vreți să aveți o atmosferă pentru ca apa să fie lichidă.
Trebuie să fiți foarte atenți la acea atmosferă.
Nu puteți avea prea multă, prea groasă sau prea caldă,
altfel ar fi ca pe Venus, prea fierbinte,
și nu ați putea avea apă lichidă.
Dar dacă există prea puțină atmosferă și e prea subțire și prea rece,
atunci ar fi ca pe Marte, prea rece.
Așa că Venus e prea fierbinte, Marte prea rece,
iar Pământul este potrivită.
Priviți aceste imagini din spatele meu și veți vedea automat
unde poate exista viață în sistemul nostru solar.
E principiul Goldilocks
și e atât de simplu că și un copil ar înțelege.
Totuși,
vreau să vă amintesc de două lucruri
din povestea Goldilocks la care nu ne-am gândi așa des,
dar care cred că sunt chiar relevante aici.
Numărul unu:
dacă este prea rece castronul Mamei Urs,
când Goldilocks intră în cameră,
înseamnă că mereu a fost așa rece?
Sau altcândva ar fi fost potrivit?
Când Goldilocks intră în cameră,
stabilește răspunsul pe care îl știm din poveste.
E la fel și cu planetele.
Ele nu sunt lucruri statice,
ci se schimbă, variază, evoluează.
Și atmosferele la fel.
Să vă dau un exemplu.
E una dintre pozele mele preferate de pe Marte.
Nu are cea mai înaltă rezoluție, nu e cea mai atrăgătoare,
nici cea mai recentă,
dar este o imagine ce arată albii ce brăzdează suprafața planetei,
albii ocupate de apă lichidă, curgătoare,
albii care necesită sute sau mii sau zeci de mii de ani să se formeze.
Asta nu se poate întâmpla pe Marte azi.
Atmosfera de pe Marte azi e prea subțire și rece
pentru ca apa să existe ca lichid.
Doar această imagine vă spune că atmosfera de pe Marte s-a schimbat
și s-a shimbat semnificativ.
S-a schimbat dintr-o stare pe care o putem numi locuibilă,
pentru că cele 3 cerințe ale vieții au fost prezente acolo acum mult timp.
Unde a dispărut acea atmosferă
care permitea apa lichidă pe suprafața planetei?
O idee ar fi că s-a pierdut în spațiu.
Particulele atmosferice au dobândit destulă energie să se elibereze
de gravitația planetei,
evadând pentru totdeauna în spațiu.
Asta se întâmplă cu toate corpurile cu atmosferă.
Cometele au cozi
care sunt dovezi incredibile ale pierderii de atmosferă.
Dar și Venus are o atmosferă care se pierde cu timpul,
la fel și Marte și Pământul.
Este doar o chestiune de grade și de mărime.
Vrem să ne dăm seama cât s-a pierdut în timp
ca să ne explicăm această tranziție.
Cum primesc atmosferele energia necesară pentru a se pierde?
Cum primesc particulele destulă energie să evadeze?
Există două moduri, dacă sintetizăm puțin lucrurile.
Unu: lumina solară.
Lumina emisă de soare poate fi absorbită de particulele atmosferice
și le poate încălzi.
Da, dansez, dar ele...
(Râsete)
O, Doamne, nici măcar la nunta mea.
(Râsete)
Primesc destulă energie ca să se elibereze
de gravitația planetei doar încălzindu-se.
Al doilea mod în care pot primi energie este de la vântul solar.
Acestea sunt particule, masă, materiale expulzate de pe suprafața soarelui
și zboară prin sistemul solar
cu 400 km pe secundă,
uneori mai rapid în timpul furtunilor solare,
năpustindu-se în spațiul interplanetar,
către planete și atmosferele lor
și ar putea să furnizeze energie
particulelor atmosferice ca să scape și ele.
Asta este ceva de care sunt interesat,
pentru că are legătură cu habitatul.
Am spus că există două lucruri în legătură cu povestea Goldilocks
asupra cărora voiam să vă fac atenți
și al doilea este puțin mai subtil.
Dacă este prea fierbinte castronul Tatălui Urs
și castronul Mamei Urs este prea rece,
nu ar trebui să fie și mai rece castronul Ursulețului
dacă urmăm trendul?
Aceste lucruri pe care le-ați acceptat în viață,
dacă vă gândiți la ele puțin mai mult, nu ar fi așa simple.
Bineînțeles, distanța planetei față de soare îi determină temperatura.
Asta trebuie să aibe un rol în habitat.
Dar poate că sunt alte lucruri la care ar trebui să ne gândim.
Poate că sunt chiar castroanele
care contribuie concluzia poveștii,
situația potrivită.
V-aș putea vorbi despre multe caracteristici diferite
ale acestor 3 planete care ar putea influența habitatul,
dar din motive egoiste legate de propria mea cercetare
și de faptul că mă aflu aici sus, cu clicker-ul și voi nu
(Râsete)
aș dori să vă vorbesc doar pentru 1-2 minute
despre câmpurile magnetice.
Pământul are unu, Venus și Marte niciunul.
Câmpurile magnetice sunt generate în interiorul adânc al planetei
de către materiale fluide conductoare
care creează acest mare câmp magnetic ce înconjoară Pământul.
Dacă aveți o busolă, știți în ce parte este nordul.
Venus și Marte nu au așa ceva.
Dacă aveți o busolă pe Venus sau Marte, felicitări, sunteți rătăciți!
(Râsete)
Influențează asta habitatul?
Cum?
Mulți cercetători cred că acest câmp magnetic al unei planete
are rol de protecție pentru atmosferă,
deviind particulele din vântul solar din jurul planetei
cu un efect asemănător câmpului de forță
având de a face cu încărcătura electrică a acelor particule.
Îmi place să-l compar cu geamul de protecție din bufeturile de salată.
(Râsete)
Și da, colegii mei care vor privi asta mai târziu vor realiza
că este prima dată în istoria comunității noastre
când vântul solar a fost echivalat cu mucusul.
(Râsete)
Deci, efectul este că Pământul
ar putea fi protejat de miliarde de ani,
pentru că are un câmp magnetic.
Atmosfera nu s-a putut pierde.
Spre deosebire, Marte, care este neprotejată,
pentru că nu are câmp magnetic,
și în mai multe miliarde de ani,
probabil că s-a pierdut destulă atmosferă
ca să o mai luăm în considerare în tranziția din planeta locuibilă
în planeta pe care o vedem azi.
Alți cercetători cred că aceste câmpuri magnetice
ar acționa mai mult ca velele unui vas,
permițându-i planetei să interacționeze
cu mai multă energie de la vânturile solare
decât ar fi putut s-o facă singură.
Velele și-ar lua energia din vântul solar.
Câmpul magnetic ar primi energie din vântul solar
care permite să se piardă și mai multă atmosferă.
Este o idee care trebuie testată,
dar efectul și modul de funcționare par evidente.
Asta pentru că știm că energia din vânturile solare
este depozitată în atmosfera noastră aici, pe Pământ.
Acea energie e purtată de-a lungul liniilor câmpului magnetic
către regiunile polare
formând aurorele incredibil de frumoase.
Dacă le-ați văzut vreodată, sunt magnifice.
Știm energia care intră.
Încercăm să măsurăm câte particule ies
și dacă câmpul magnetic influențează asta într-un fel.
Așa că am ridicat o problemă pentru voi,
dar nu am o soluție încă.
Nu avem o soluție.
Dar muncim la asta. Cum?
Am trimis nave spațiale către cele 3 planete.
Unele dintre ele orbitează acum
inclusiv nava MAVEN care este pe orbita Marte,
proiect în care sunt implicat și care este dirijat aici,
de Universitatea din Colorado.
Este proiectată să măsoare pierderea atmosferică.
Efectuăm măsurători similare pe Venus și Pământ.
Odată ce avem toate datele,
le putem combina și putem înțelege
cum cele 3 planete interacționează
cu mediul lor spațial, cu ce le înconjoară,
și putem stabili dacă aceste câmpuri magnetice
sunt importante pentru habitat sau nu.
Odată ce avem acest răspuns, de ce v-ar păsa?
Adică, mie îmi pasă cu adevărat
și financiar, de asemenea, dar profund.
(Râsete)
În primul rând, un răspuns la această problemă
ne va arăta mai multe despre aceste 3 planete
– Venus, Pământ și Marte –
nu doar despre cum interacționează cu mediul lor azi,
dar și cum erau acum miliarde de ani,
dacă erau locuibile acum mult timp sau nu.
Ne va spune despre atmosferele
apropiate, care ne înconjoară.
Dar, în plus, ce aflăm de la aceste planete
poate fi aplicat atmosferelor de oriunde,
inclusiv ale planetelor observate, din jurul altor stele.
De exemplu, nava spațială Kepler,
care este contruită și controlată aici, în Boulder,
observă de câțiva ani o regiune a cerului de mărimea unui timbru poștal
și a găsit mii de planete
doar într-o regiune a cerului de mărimea unui timbru poștal
despre care nu am crede că este diferită de orice altă parte a cerului.
Am trecut, în 20 de ani,
de la nicio planetă cunoscută în afara sistemului nostru solar,
la atât de multe astăzi,
încât nu știm pe care s-o investigăm prima.
Orice ajutor e bine venit.
De fapt, pe baza observațiilor făcute de Kepler și a altora similare,
acum credem că din cele 200 de miliarde de stele
doar din Calea Lactee,
în medie, fiecare stea are cel puțin o planetă.
În plus,
evaluările estimează că există
între 40 miliarde și 100 miliarde de planete
care sunt considerate locuibile,
doar în galaxia noastră.
Avem observații despre acele planete,
dar pur și simplu nu știm care sunt locuibile încă.
E puțin ca și cum ai fi prins într-un punct roșu...
(Râsete)
pe o scenă
și știi că există alte lumi
și vrei cu disperare să știi mai multe despre ele,
vrei să le studiezi și să afli dacă măcar una sau două dintre ele
au ceva în comun cu tine.
Nu puteți face asta. Nu puteți merge acolo, nu încă.
Așa că trebuie să folosiți instrumentele pe care le-ați dezvoltat
pentru Venus, Pământ și Marte,
și trebuie să le aplicați la aceste situații diferite
sperând că veți ajunge la o concluzie rezonabilă pornind de la date
și că veți fi capabili să decideți care sunt cei mai buni candidați
pentru planete locuibile și care nu sunt buni.
În final și cel puțin pentru acum,
acesta e punctul nostru roșu, chiar aici.
Aceasta e singura planetă de care știm că e locuibilă,
deși foarte curând am putea afla și de altele.
Dar, pentru moment, aceasta este singura planetă locuibilă
și acesta e punctul nostru roșu.
Mă bucur foarte mult că suntem aici.
Mulțumesc.
(Aplauze)