0:00:00.943,0:00:02.364
我真的很高興能來這裡。

0:00:03.015,0:00:04.703
我也很高興你們能來這裡，

0:00:04.727,0:00:06.560
要不然會有點奇怪。

0:00:07.460,0:00:09.565
我很高興我們都在這裡。

0:00:10.303,0:00:13.156
我說的「這裡」，不是現場這裡。

0:00:14.831,0:00:15.981
或這裡。

0:00:16.728,0:00:17.880
卻是這裡。

0:00:17.904,0:00:19.054
我指的是地球。

0:00:19.627,0:00:23.570
而且我說的「我們」，[br]不是這座大禮堂裡的各位，

0:00:23.594,0:00:25.064
而是生命，

0:00:25.088,0:00:26.537
地球上所有的生命──

0:00:26.561,0:00:31.943
（笑聲）

0:00:32.280,0:00:34.271
從複合體到單細胞，

0:00:34.295,0:00:36.619
從黴菌到蘑菇，

0:00:36.643,0:00:38.021
到飛天熊都是。

0:00:38.045,0:00:39.411
（笑聲）

0:00:41.736,0:00:43.245
有趣的是，

0:00:43.269,0:00:46.300
地球是我們知道[br]唯一有生命的地方──

0:00:46.324,0:00:48.201
八百七十萬種生物。

0:00:48.660,0:00:49.914
我們找過其它地方，

0:00:49.938,0:00:52.035
可能找得還不夠勤快，

0:00:52.059,0:00:53.986
但是我們找過，[br]沒有發現任何生物。

0:00:54.010,0:00:56.286
地球是我們所知唯一有生命的地方。

0:00:57.318,0:00:58.592
地球得天獨厚嗎？

0:00:59.591,0:01:01.489
這個問題的答案

0:01:01.489,0:01:03.323
我從小時候就想知道，

0:01:03.347,0:01:05.379
而且我猜禮堂裡八成的人

0:01:05.403,0:01:08.411
都想過同樣的事，也想知道答案。

0:01:08.879,0:01:11.046
要知道是否有別的行星──

0:01:11.070,0:01:13.348
無論是在我們的太陽系[br]還是其它地方──

0:01:13.372,0:01:14.830
能支持生命，

0:01:14.854,0:01:18.051
第一步要了解在這裡[br]生命的要素是什麼。

0:01:18.575,0:01:22.138
事實證明，[br]這八百七十萬種物種

0:01:22.162,0:01:24.360
只需要三件事就能維持生命。

0:01:25.032,0:01:27.884
那邊那張照片，[br]地球上所有的生命都要能量，

0:01:27.908,0:01:31.393
像我們這樣的複合生物體[br]要從太陽取得能量，

0:01:31.417,0:01:32.682
地下深處的生物

0:01:32.682,0:01:35.264
則從化學反應取得能量。

0:01:35.288,0:01:37.439
地球上有很多種能量來源

0:01:37.463,0:01:38.706
可供大家使用。

0:01:39.400,0:01:40.556
另外那一邊照片，

0:01:40.580,0:01:43.285
所有的生命都需要食物或營養。

0:01:43.741,0:01:48.215
這聽起來像是無理的要求，[br]尤其在你想要一顆多汁的番茄時。

0:01:48.239,0:01:49.955
（笑聲）[br]（譯註：一般超市的番茄都很乾）

0:01:49.979,0:01:53.045
然而，地球上所有的生命

0:01:53.069,0:01:55.099
只要六種化學元素就能取得營養，

0:01:55.123,0:01:56.891
而這些元素可在

0:01:56.891,0:01:59.487
我們的太陽系中[br]每一個行星體上找到。

0:02:00.537,0:02:03.764
所以這讓中間這項成了高不可及、

0:02:03.788,0:02:05.742
很難拿到的東西。

0:02:05.766,0:02:07.658
不是麋鹿，是水。

0:02:07.682,0:02:10.463
（笑聲）

0:02:11.285,0:02:13.079
雖然麋鹿也滿酷的。

0:02:13.103,0:02:14.261
（笑聲）

0:02:14.285,0:02:19.820
不是冰凍的水，也不是氣狀的水，[br]而是液態水。

0:02:20.748,0:02:23.201
這是生命要生存都需要的東西。[br]所有的生命。

0:02:23.680,0:02:27.016
許多太陽系沒有液態水，

0:02:27.040,0:02:28.676
所以我們不去那裡找。

0:02:28.700,0:02:31.693
有些太陽系可能有大量液態水，

0:02:31.717,0:02:33.052
甚至可能多過地球，

0:02:33.076,0:02:35.526
但是都困在冰層底下，

0:02:35.550,0:02:37.830
所以很難拿到，很難接近，

0:02:37.840,0:02:40.380
甚至很難發現那裡到底有沒有生命。

0:02:41.475,0:02:44.470
這樣只剩下幾座星體我們應該考慮。[br]

0:02:44.494,0:02:46.923
所以我們來為自己簡化一下問題。[br]

0:02:46.947,0:02:50.288
我們只要想想[br]在星球表面的液態水就好。

0:02:50.312,0:02:53.268
這樣我們的太陽系裡[br]只剩三座星體可想，

0:02:53.292,0:02:55.874
考慮行星表面是否有液態水，

0:02:55.898,0:03:00.724
與太陽的距離依次是[br]金星、地球及火星。

0:03:01.265,0:03:04.637
你要有大氣層使水能維持液態。

0:03:04.661,0:03:07.039
你必須非常小心考慮大氣層。

0:03:07.063,0:03:10.475
你不能有太大的大氣層，[br]太厚或太溫暖都不行，

0:03:10.499,0:03:13.404
因為這樣會像金星一樣太熱，

0:03:13.428,0:03:15.165
而且沒有液態水。

0:03:15.189,0:03:19.142
但是如果你的大氣層太少，[br]而且太薄太冷，

0:03:19.166,0:03:21.190
結果就會像火星一樣太冷。

0:03:21.865,0:03:24.340
所以金星太熱，火星太冷，

0:03:24.364,0:03:25.528
地球則是剛剛好。

0:03:25.552,0:03:29.027
看看我後面的照片，你自然會看到

0:03:29.051,0:03:31.648
我們的太陽系[br]哪裡有生命可以存活。

0:03:32.296,0:03:33.896
這是典型的[br]《金髮女孩與三隻熊》問題，

0:03:33.920,0:03:36.410
而且這太簡單了，小孩都能理解。

0:03:37.452,0:03:38.632
然而，

0:03:39.450,0:03:42.378
我要提醒各位兩件事，

0:03:42.402,0:03:45.356
是《金髮女孩與三隻熊》故事中，[br]常常被我們忽略

0:03:45.380,0:03:47.476
但我認為非常切題的事。

0:03:48.056,0:03:49.206
第一：

0:03:50.311,0:03:55.823
金髮女孩走進屋時，[br]如果熊媽媽碗裡的粥太冷，

0:03:56.642,0:03:58.785
那是指粥早就冷了？

0:03:59.825,0:04:03.093
還是曾有剛剛好的時間？

0:04:03.650,0:04:07.331
金髮女孩走進屋的時間決定了

0:04:07.355,0:04:08.687
故事的答案。

0:04:09.114,0:04:10.844
行星也一樣。

0:04:10.868,0:04:12.894
行星不是靜態的東西。[br]它們一直在改變。

0:04:12.918,0:04:14.660
它們變化，它們演化。

0:04:14.684,0:04:16.727
大氣層也一樣。

0:04:16.751,0:04:18.453
我舉一個例子。

0:04:18.477,0:04:20.479
這是我很愛的一張火星照片。

0:04:20.503,0:04:23.634
這既非最高解析度，也並非最美，

0:04:23.658,0:04:25.161
更不是最新的照片，

0:04:25.185,0:04:28.679
但這張照片顯示河床切過行星表面；

0:04:29.320,0:04:31.904
被流動、液態水切割出的河床；

0:04:33.515,0:04:38.401
河床要上百、上千[br]甚至上萬年才能形成。

0:04:38.425,0:04:40.043
現在的火星不可能發生這件事。

0:04:40.067,0:04:42.557
現在的火星大氣層太薄太冷，

0:04:42.567,0:04:44.713
水因而不能維持液態。

0:04:44.737,0:04:49.085
這一張照片告訴我們[br]火星的大氣改變了，

0:04:49.109,0:04:51.141
而且改變很大。

0:04:51.714,0:04:56.523
它從我們定義的適居狀態[br]變成現在的樣子，

0:04:56.547,0:05:00.137
因為生命三大要素[br]在很久以前曾經出現過。

0:05:01.049,0:05:05.747
本來能讓水在地表[br]維持液態的大氣去了哪裡？

0:05:05.985,0:05:09.332
嗯，有人說它逃逸到宇宙。

0:05:09.356,0:05:12.023
大氣粒子有足夠的能量

0:05:12.047,0:05:13.700
逃脫此行星的重力，

0:05:13.724,0:05:16.413
散逸到太空，一去不返。

0:05:16.437,0:05:19.125
這種現象在有大氣的[br]星體上都會發生。

0:05:19.149,0:05:20.321
彗星的尾巴

0:05:20.345,0:05:23.602
正是大氣逃逸絕佳的視覺提醒。

0:05:23.626,0:05:27.035
但是金星的大氣也會隨時間逃逸，

0:05:27.059,0:05:28.719
火星及地球也一樣。

0:05:28.743,0:05:31.711
這只是程度及規模的問題。

0:05:32.092,0:05:34.768
所以我們要找出逃逸的速率，

0:05:34.792,0:05:36.908
才能解釋這種轉變。

0:05:36.932,0:05:39.543
大氣怎麼得到逃逸所需的能量？

0:05:39.567,0:05:41.698
粒子怎麼得到足以逃逸的能量？

0:05:41.722,0:05:44.907
如果我們簡化一下來看，[br]有兩種方式。

0:05:44.931,0:05:46.082
第一，陽光。

0:05:46.106,0:05:49.518
從太陽射出的光被大氣粒子吸收，

0:05:49.542,0:05:51.256
使粒子增溫。

0:05:51.280,0:05:53.388
是，我是在跳舞，不過它們──

0:05:53.412,0:05:54.883
（笑聲）

0:05:55.693,0:05:57.605
天啊，我在自己的婚禮上都沒跳。

0:05:57.629,0:05:59.121
（笑聲）

0:05:59.145,0:06:02.148
它們得到足夠的能量逃逸

0:06:02.172,0:06:04.672
並掙脫重力，[br]這一切只要增溫就夠了。

0:06:04.696,0:06:07.858
得到能量的第二種方法是太陽風。

0:06:07.882,0:06:12.908
這些是從太陽表面噴出的[br]粒子、團塊及物質，

0:06:12.932,0:06:15.336
而且它們在太陽系裡

0:06:15.360,0:06:17.145
以每秒 400 公里的速率呼嘯而過，

0:06:17.169,0:06:19.763
在太陽風暴期間有時候還更快，

0:06:19.787,0:06:22.509
而且它們飛馳通過行星際空間，

0:06:22.533,0:06:24.979
朝著行星及其大氣飛去，

0:06:25.003,0:06:26.628
因而它們也可以提供能量

0:06:26.652,0:06:28.780
讓大氣粒子逃逸。

0:06:29.182,0:06:31.151
這就是我感興趣的東西，

0:06:31.175,0:06:32.888
因為這跟適居性有關。

0:06:33.378,0:06:36.510
我曾說過金髮女孩的故事中有兩件事

0:06:36.534,0:06:39.518
我要你們注意並提醒你們一下，

0:06:39.542,0:06:41.781
第二件事更微妙一點。

0:06:41.805,0:06:44.593
如果熊爸爸碗裡的粥太燙了，

0:06:46.180,0:06:49.414
而熊媽媽的粥太冷了，

0:06:51.057,0:06:54.168
那熊寶寶的粥不就應該更冷了，

0:06:55.081,0:06:56.877
如果我們順著趨勢想？

0:06:58.195,0:07:00.507
你一輩子都沒懷疑過的這件事，

0:07:00.531,0:07:03.601
仔細一想後可能沒那麼簡單。

0:07:04.513,0:07:08.541
當然，行星的溫度取決於[br]它與太陽的距離。

0:07:08.565,0:07:10.831
這就與適居性有關。

0:07:10.855,0:07:13.785
但是我們可能還必須考慮其它事。

0:07:13.809,0:07:15.425
可能碗本身

0:07:15.449,0:07:18.505
也會決定這個故事的結局，

0:07:18.529,0:07:19.829
也就是「剛剛好」的問題。

0:07:20.765,0:07:22.014
我可以跟大家講很多

0:07:22.014,0:07:24.805
這三個行星不同的特性，

0:07:24.829,0:07:26.398
這些特性可能也會影響適居性，

0:07:26.422,0:07:29.016
但是我有私心，[br]因為那跟我的研究有關係，

0:07:29.040,0:07:32.628
而且站在這裡拿著遙控器的是我，[br]不是你們──

0:07:32.652,0:07:33.658
（笑聲）

0:07:33.682,0:07:35.791
所以我只跟你們講一兩分鐘就好，

0:07:35.815,0:07:37.112
來談一下磁場。

0:07:37.715,0:07:40.247
地球有磁場；金星及火星沒有。

0:07:40.825,0:07:43.948
磁場在行星內部深處產生，

0:07:43.972,0:07:47.689
由導電的液態物質環繞流動

0:07:47.713,0:07:50.618
而產生這個環繞地球的[br]巨大古老磁場。

0:07:50.642,0:07:53.038
如果你有羅盤，[br]你會知道哪邊是北邊。

0:07:53.062,0:07:54.556
金星與火星沒有這個。

0:07:54.580,0:07:56.494
如果你在金星及火星上用羅盤，

0:07:56.518,0:07:57.914
恭喜喔！你迷路了。

0:07:57.938,0:07:59.841
（笑聲）

0:07:59.865,0:08:01.905
這會影響適居性嗎？

0:08:03.175,0:08:04.477
又怎麼影響？

0:08:05.024,0:08:07.628
許多科學家認為行星的磁場

0:08:07.652,0:08:10.047
就像大氣層的防護罩，

0:08:10.071,0:08:13.426
使在行星四周的太陽風粒子偏轉，

0:08:13.450,0:08:15.265
有點像（星際爭霸戰）[br]力場防護罩效應，

0:08:15.289,0:08:17.989
因為跟這些粒子的電荷有關。

0:08:18.362,0:08:21.989
我喜歡把它比喻為沙拉吧上面[br]擋噴嚏的防護罩。

0:08:22.013,0:08:24.292
（笑聲）

0:08:24.962,0:08:28.343
是的，以後看這片的同僚會發現，

0:08:28.367,0:08:30.911
這是史上頭一遭有人在我們這行

0:08:30.935,0:08:33.214
把太陽風等同為黏液。

0:08:33.238,0:08:34.888
（笑聲）

0:08:36.978,0:08:40.453
好吧，所以這個效應，[br]就是地球可以受到保護

0:08:40.477,0:08:41.646
幾十億年，

0:08:41.670,0:08:43.520
因為我們有磁場。

0:08:43.544,0:08:45.723
大氣至今無法逃脫。

0:08:45.747,0:08:47.854
另一方面，火星沒有受到保護，

0:08:47.878,0:08:49.720
因為它沒有磁場，

0:08:49.744,0:08:51.696
所以幾十億年來，

0:08:51.720,0:08:53.900
可能已經揭掉了夠多的大氣，

0:08:53.924,0:08:56.517
使這個原本適居的行星轉變為

0:08:56.541,0:08:58.207
今天我們看到的樣子。

0:08:59.059,0:09:02.048
其他科學家認為磁場的

0:09:02.072,0:09:04.235
作用可能更像船上的帆，

0:09:04.958,0:09:09.995
讓行星能與太陽風的能量[br]產生更多交互作用，

0:09:10.019,0:09:13.291
比自身的交互作用還要更多。

0:09:13.315,0:09:15.806
帆可以聚集風的能量。

0:09:15.830,0:09:18.496
磁場可以聚集太陽風的能量，

0:09:18.520,0:09:21.764
讓更多大氣逃逸。

0:09:21.788,0:09:24.042
這個理論還需要證明，

0:09:24.066,0:09:25.951
但是其影響及作用方式

0:09:25.975,0:09:27.126
看起來很明顯。

0:09:27.150,0:09:28.301
那是因為我們知道

0:09:28.325,0:09:30.734
太陽風的能量會注入

0:09:30.734,0:09:32.575
地球上的大氣層。

0:09:32.599,0:09:35.004
那股能量順著磁力線傳導，

0:09:35.028,0:09:36.376
向下導入兩極，

0:09:36.400,0:09:38.536
產生炫麗無比的極光。

0:09:38.560,0:09:41.216
如果你曾看過極光，那真是壯麗！

0:09:41.240,0:09:43.246
我們知道能量進來了。

0:09:43.270,0:09:46.303
我們試著測量有多少粒子跑出去，

0:09:46.327,0:09:49.365
還有磁場是否[br]以任何方式影響這一點。

0:09:50.722,0:09:53.102
所以我丟了一個問題給各位，

0:09:53.126,0:09:54.672
但是我還沒有答案。

0:09:54.696,0:09:55.972
我們沒有解答。

0:09:56.702,0:09:59.059
但是我們正在找。[br]怎麼找呢？

0:09:59.083,0:10:01.381
嗯，我們送了幾艘太空船[br]到這三個行星上。

0:10:01.405,0:10:02.881
有些已經在軌道上環繞了，

0:10:02.905,0:10:05.975
包括目前正在環繞火星的 MAVEN[br]（火星大氣與揮發物演化任務）太空船，

0:10:06.001,0:10:07.557
我有參與這項計畫，

0:10:07.557,0:10:11.366
而且由此地的科羅拉多大學領導。

0:10:11.390,0:10:13.672
我們用它測量大氣逃逸。

0:10:14.022,0:10:16.496
我們對金星及地球也做了[br]類似的測量。

0:10:16.953,0:10:18.618
一旦我們收及到所有的測量數據，

0:10:18.642,0:10:21.517
我們就能把這些綜合起來，[br]我們就能了解

0:10:21.541,0:10:24.958
這三個行星如何與太空環境，

0:10:24.982,0:10:26.144
與它們周邊的環境交互作用，

0:10:26.168,0:10:30.860
我們就能決定磁場[br]對適居性的重要與否。

0:10:30.896,0:10:33.161
一旦我們有了答案，[br]我們為什麼要在意？

0:10:33.185,0:10:34.485
我是說，我很在意──

0:10:36.128,0:10:38.134
財務上我也很在意啦！[br]不過真的很在意。

0:10:38.158,0:10:40.000
（笑聲）

0:10:40.763,0:10:42.681
首先，這個問題的答案

0:10:42.705,0:10:44.808
會教我們更多這三個行星的事，

0:10:44.832,0:10:45.992
金星、地球及火星，

0:10:46.016,0:10:48.927
不只是它們如何[br]與現今的環境交互作用，

0:10:48.951,0:10:50.878
還有幾十億以前的交互作用，

0:10:50.902,0:10:52.964
很久以前的適居性如何。

0:10:52.988,0:10:54.632
它會教我們很多

0:10:54.656,0:10:56.651
環繞及靠近我們的大氣層的事。

0:10:57.127,0:10:59.311
此外，我們從這幾個行星學到的，

0:10:59.335,0:11:01.356
可以應用到別處的大氣層，

0:11:02.485,0:11:05.398
包括我們正在觀察的幾個行星，[br]它們環繞著其它恆星。

0:11:05.422,0:11:07.177
舉個例子，克卜勒太空望遠鏡，

0:11:07.201,0:11:10.409
就在波德這裡建造並控制，

0:11:10.433,0:11:13.718
已經觀察了郵票大小的天空

0:11:13.742,0:11:14.989
好幾年了，

0:11:15.013,0:11:17.241
它發現了數千個行星──

0:11:17.265,0:11:20.178
就在郵票大小的一小片天空中，

0:11:20.202,0:11:24.291
這片天跟其它部分的天空[br]沒什麼不同。

0:11:24.815,0:11:26.625
在 20 年內，我們從以為

0:11:26.649,0:11:30.686
太陽系以外沒有行星，

0:11:30.710,0:11:32.463
到現在我們知道有這麼多，

0:11:32.487,0:11:35.626
甚至不知道該從哪一個[br]開始調查起。

0:11:37.269,0:11:38.729
任何方法都有幫助。

0:11:40.539,0:11:44.123
其實，從克卜勒太空望遠鏡

0:11:44.147,0:11:46.276
及其它類似的觀測所發現的來看，

0:11:46.300,0:11:47.469
我們現在相信

0:11:47.493,0:11:52.192
光是在我們銀河系的[br]二千億顆星星裡，

0:11:52.786,0:11:57.390
每顆星平均都至少有一個行星。

0:11:58.819,0:12:00.322
除此之外，

0:12:00.346,0:12:06.887
估計這些行星中[br]還有約四百億到一千億顆，

0:12:06.887,0:12:09.403
我們可以定義為適居，

0:12:11.139,0:12:12.551
僅僅在我們的銀河！

0:12:14.590,0:12:16.627
我們有這些行星的觀測，

0:12:16.651,0:12:19.135
但是我們還不知道[br]哪一個是適合居住的。

0:12:19.159,0:12:22.765
這就跟困在 TED [br]這塊紅地毯上一樣，

0:12:22.789,0:12:23.960
（笑聲）

0:12:23.984,0:12:25.216
在舞台上，

0:12:26.178,0:12:29.740
你知道還有其它的世界存在，

0:12:31.042,0:12:33.818
極度想要更了解他們，

0:12:35.174,0:12:39.108
想調查並找出是不是有一兩個

0:12:39.132,0:12:40.742
和自己有點像。

0:12:42.244,0:12:44.803
你做不了這件事，[br]你去不了那裡，還不行。

0:12:44.827,0:12:46.590
所以你必須使用你手邊

0:12:46.604,0:12:50.139
為了金星、地球及火星[br]而發展的工具，

0:12:50.163,0:12:52.976
還必須將它們應用在[br]這些不同的狀況下，

0:12:53.000,0:12:57.696
希望自己能從數據做出合理的推斷，

0:12:57.720,0:13:00.838
希望自己能選出最好的

0:13:00.862,0:13:03.261
適居行星，還要找出不合適的。

0:13:04.139,0:13:06.854
最終，至少目前，

0:13:06.878,0:13:09.665
這是我們的紅地毯，就在這裡。

0:13:10.376,0:13:13.712
這是目前我們所知唯一適居的行星，

0:13:13.736,0:13:16.927
雖然我們可能很快就會發現[br]還有其它的。

0:13:16.951,0:13:19.687
但是目前，這是唯一適居的行星，

0:13:19.711,0:13:21.013
這就是我們的紅地毯。

0:13:21.976,0:13:23.396
我真的很高興我們都在這裡。

0:13:24.507,0:13:25.682
謝謝。

0:13:25.706,0:13:28.937
（掌聲）