0:00:00.760,0:00:03.380
Als je 's nachts naar de sterren kijkt,

0:00:03.380,0:00:05.426
is het verbazingwekkend wat je ziet.

0:00:05.426,0:00:06.696
Het is mooi.

0:00:06.720,0:00:09.816
Maar wat nog verbazingwekkender is,[br]is wat je niet ziet.

0:00:09.840,0:00:11.216
We weten nu

0:00:11.240,0:00:14.616
dat bij elke ster, of vrijwel elke ster,

0:00:14.640,0:00:15.896
een planeet zit,

0:00:15.920,0:00:17.240
en waarschijnlijk meerdere.

0:00:18.120,0:00:20.216
Dus wat dit plaatje je niet laat zien,

0:00:20.240,0:00:22.376
zijn alle planeten die we kennen

0:00:22.400,0:00:23.800
daar in het heelal.

0:00:24.280,0:00:27.496
Wanneer we denken aan planeten,[br]denken we snel aan dingen ver weg

0:00:27.520,0:00:29.526
die erg anders zijn[br]dan wat we hier kennen.

0:00:29.526,0:00:31.816
Maar hier zijn we op een planeet

0:00:31.840,0:00:35.136
en er zijn zo veel dingen[br]die verbazingwekkend zijn aan de Aarde

0:00:35.160,0:00:39.276
dat we oneindig ver zoeken[br]naar dingen die daarop lijken.

0:00:39.360,0:00:42.856
En tijdens onze zoektocht[br]vinden we verbazingwekkende dingen.

0:00:42.880,0:00:47.096
Maar ik wil jullie vertellen[br]over iets verbazingwekkends hier op Aarde.

0:00:47.120,0:00:49.856
En dat is dat per minuut

0:00:49.880,0:00:52.296
zo'n 180 kilo waterstof

0:00:52.320,0:00:54.936
en drie kilo helium

0:00:54.960,0:00:57.800
van de Aarde ontsnappen, het heelal in.

0:00:58.800,0:01:02.540
Deze gassen verdwijnen[br]en komen nooit meer terug.

0:01:03.440,0:01:06.456
Waterstof, helium en nog wat dingen

0:01:06.480,0:01:09.336
vormen samen de atmosfeer van de Aarde.

0:01:09.360,0:01:13.176
De atmosfeer is niet meer dan gassen[br]die deze dunne blauwe lijn vormen,

0:01:13.200,0:01:16.416
zoals hier te zien[br]vanaf het International Space Station

0:01:16.440,0:01:18.680
op een foto gemaakt door astronauten.

0:01:19.200,0:01:22.576
En deze ijle fineerlaag om onze planeet

0:01:22.600,0:01:24.936
is waardoor het leven hier goed gedijt.

0:01:24.960,0:01:27.816
Het beschermt onze planeet[br]tegen al te veel inslagen

0:01:27.840,0:01:29.856
van meteorieten en dergelijke.

0:01:29.880,0:01:33.656
En het is zo'n verbazingwekkend fenomeen

0:01:33.680,0:01:38.066
dat het feit dat het aan het verdwijnen is[br]je zorgen zou moeten baren.

0:01:38.066,0:01:39.560
Op z'n minst een beetje.

0:01:40.160,0:01:42.830
Ik bestudeer dit proces

0:01:42.830,0:01:45.180
van ontsnapping uit de atmosfeer.

0:01:46.680,0:01:51.256
Ontsnapping uit de atmosfeer[br]is niet specifiek iets van de Aarde.

0:01:51.280,0:01:55.016
Het is volgens mij[br]inherent aan planeet-zijn,

0:01:55.040,0:01:59.310
omdat planeten, niet alleen de Aarde[br]maar overal in het universum,

0:01:59.310,0:02:01.976
onderhevig kunnen zijn[br]aan ontsnapping uit de atmosfeer.

0:02:02.000,0:02:07.400
En de manier waarop dat gebeurt,[br]vertelt ons iets over de planeet zelf.

0:02:07.920,0:02:10.576
Als je denkt aan het zonnestelsel,

0:02:10.600,0:02:12.640
denk je wellicht aan dit plaatje.

0:02:13.800,0:02:17.170
En dan zeg je dat er acht planeten zijn,[br]of misschien negen.

0:02:17.170,0:02:19.946
Voor degenen die zich bij dit plaatje[br]ongemakkelijk voelen,

0:02:19.946,0:02:21.136
voeg ik wat toe.

0:02:21.160,0:02:22.376
(Gelach)

0:02:22.400,0:02:25.280
Met dank aan New Horizons[br]tellen we Pluto mee.

0:02:26.160,0:02:27.766
Voor het doel van deze talk

0:02:27.766,0:02:30.136
en het fenomeen[br]van ontsnapping uit de atmosfeer

0:02:30.160,0:02:32.176
is Pluto een planeet,

0:02:32.200,0:02:36.136
net zoals planeten om andere sterren[br]die we niet kunnen zien

0:02:36.160,0:02:37.936
ook planeten zijn.

0:02:37.960,0:02:40.656
Een fundamentele eigenschap van planeten

0:02:40.680,0:02:43.050
is dat het lichamen zijn

0:02:43.050,0:02:45.536
die bij elkaar gehouden worden[br]door zwaartekracht.

0:02:45.560,0:02:48.056
Het is een hoop materiaal[br]aan elkaar geklonterd

0:02:48.080,0:02:49.680
door deze aantrekkingskracht.

0:02:50.140,0:02:53.196
Deze lichamen zijn enorm groot[br]en hebben heel veel zwaartekracht.

0:02:53.196,0:02:54.440
Daardoor zijn ze rond.

0:02:54.440,0:02:56.116
Als je naar al deze planeten kijkt,

0:02:56.116,0:02:57.296
inclusief Pluto,

0:02:57.320,0:02:58.520
dan zijn ze rond.

0:02:59.000,0:03:01.506
Je kunt dus zien dat er zwaartekracht is.

0:03:01.760,0:03:05.056
Een andere eigenschap van planeten

0:03:05.080,0:03:06.816
kun je hier niet zien.

0:03:06.840,0:03:09.416
Dat is de ster, de Zon,

0:03:09.440,0:03:12.560
waar alle planeten[br]in het zonnestelsel omheen draaien.

0:03:13.200,0:03:16.920
En dat is de oorzaak[br]van ontsnapping uit de atmosfeer.

0:03:17.760,0:03:23.096
De reden dat sterren ontsnapping[br]uit de atmosfeer veroorzaken,

0:03:23.120,0:03:28.496
is dat sterren aan planeten[br]deeltjes en licht en warmte bieden

0:03:28.520,0:03:31.616
die de atmosfeer kunnen laten verdwijnen.

0:03:31.640,0:03:33.456
Als je denkt aan een heteluchtballon

0:03:33.480,0:03:37.616
of je kijkt naar deze foto[br]van lantaarns op een festival in Thailand,

0:03:37.640,0:03:41.136
kun je zien dat warme lucht[br]gassen naar boven laat gaan.

0:03:41.160,0:03:43.416
En als je genoeg energie en warmte hebt,

0:03:43.440,0:03:44.776
zoals onze Zon,

0:03:44.800,0:03:48.696
dan kan het gas, wat erg licht is[br]en alleen gebonden is door zwaartekracht,

0:03:48.720,0:03:50.480
ontsnappen naar het heelal.

0:03:51.600,0:03:55.536
Dit is wat ontsnapping[br]uit de atmosfeer veroorzaakt,

0:03:55.560,0:03:58.256
zowel op Aarde als op andere planeten --

0:03:58.280,0:04:00.976
dit samenspel tussen[br]opwarming door de ster

0:04:01.000,0:04:04.320
en het overwinnen[br]van de zwaartekracht van de planeet.

0:04:05.000,0:04:06.736
Ik heb je verteld dat dit gebeurt

0:04:06.760,0:04:10.096
met een snelheid van 180 kilo[br]per minuut voor waterstof

0:04:10.120,0:04:12.200
en drie kilo per minuut voor helium.

0:04:13.040,0:04:14.696
Maar hoe ziet dat er dan uit?

0:04:14.720,0:04:16.536
Al in de jaren 80

0:04:16.560,0:04:18.296
fotografeerden we de Aarde

0:04:18.320,0:04:22.526
in het ultraviolette spectrum met[br]de Dynamic Explorer-satelliet van NASA.

0:04:22.720,0:04:24.536
Deze twee foto's van de Aarde

0:04:24.560,0:04:28.230
laten zien hoe de gloed[br]van ontsnappend waterstof eruitziet.

0:04:28.230,0:04:29.596
Dat is de rode gloed.

0:04:29.600,0:04:33.216
Je kunt ook andere dingen zien,[br]zoals zuurstof en stikstof

0:04:33.240,0:04:34.696
in dat witte schijnsel

0:04:34.720,0:04:37.056
in de ring met het noorderlicht

0:04:37.080,0:04:39.976
en ook wat slierten bij de evenaar.

0:04:40.000,0:04:43.016
Dit zijn foto's[br]die onomstotelijk laten zien

0:04:43.040,0:04:46.736
dat onze atmosfeer niet alleen[br]gebonden is aan ons hier op Aarde,

0:04:46.760,0:04:50.376
maar dat het ver het heelal in gaat.

0:04:50.400,0:04:52.320
En in een alarmerend tempo.

0:04:53.080,0:04:56.896
Niet alleen de Aarde[br]heeft last van deze ontsnappingen.

0:04:56.920,0:05:00.376
Mars, onze directe buur,[br]is veel kleiner dan de Aarde

0:05:00.400,0:05:04.176
en heeft veel minder zwaartekracht[br]waarmee het de atmosfeer vast kan houden.

0:05:04.200,0:05:06.416
Mars heeft een atmosfeer,

0:05:06.440,0:05:08.656
maar die is veel dunner[br]dan die van de Aarde.

0:05:08.680,0:05:10.136
Kijk maar naar het oppervlak.

0:05:10.160,0:05:13.616
Je ziet kraters die erop wijzen[br]dat er geen atmosfeer was

0:05:13.640,0:05:15.496
die de inslagen kon voorkomen.

0:05:15.520,0:05:18.296
We zien ook dat het de 'rode planeet' is.

0:05:18.320,0:05:20.856
Ontsnapping uit de atmosfeer[br]heeft er mede toe geleid

0:05:20.880,0:05:22.456
dat Mars rood is.

0:05:22.480,0:05:26.056
Dat is omdat we denken[br]dat Mars een natter verleden kent.

0:05:26.080,0:05:30.656
Wanneer water genoeg energie krijgt,[br]valt het uiteen in waterstof en zuurstof.

0:05:30.680,0:05:34.416
Waterstof is zo licht[br]dat het naar het heelal ontsnapte

0:05:34.440,0:05:36.376
en de zuurstof die overbleef,

0:05:36.400,0:05:38.216
liet de grond oxideren of roesten

0:05:38.240,0:05:41.960
waardoor we nu[br]de bekende rode kleur hebben.

0:05:42.890,0:05:44.520
We kunnen foto's van Mars bekijken

0:05:44.520,0:05:47.396
en concluderen dat sprake is[br]van ontsnapping uit de atmosfeer,

0:05:47.400,0:05:51.496
maar NASA heeft nu een sonde op Mars,[br]de MAVEN-satelliet,

0:05:51.520,0:05:55.056
die de ontsnapping uit de atmosfeer[br]daadwerkelijk onderzoekt.

0:05:55.080,0:05:59.656
MAVEN staat voor[br]'Mars Atmosphere and Volatile Evolution'.

0:05:59.680,0:06:04.966
De eerste foto's zijn vergelijkbaar[br]met wat we op Aarde zien.

0:06:05.280,0:06:07.776
We weten al lang[br]dat Mars atmosfeer verliest.

0:06:07.800,0:06:09.576
Toch blijven de foto's indrukwekkend.

0:06:09.600,0:06:14.120
Hier zie je in het rood de omvang van Mars

0:06:14.120,0:06:18.456
en in het blauw de waterstof die ontsnapt.

0:06:18.480,0:06:21.990
De waterstof komt tot tien keer verder[br]dan de grootte van de planeet.

0:06:21.990,0:06:24.736
Ver genoeg om niet langer[br]gebonden te zijn aan de planeet.

0:06:24.760,0:06:26.736
Het ontsnapt het heelal in.

0:06:26.760,0:06:28.976
Dit helpt om vermoedens te bevestigen,

0:06:28.980,0:06:31.920
bijvoorbeeld waarom Mars rood is[br]door het ontsnapte waterstof.

0:06:32.520,0:06:35.096
Maar waterstof is niet[br]het enige gas dat ontsnapt.

0:06:35.120,0:06:38.296
Ik noemde al helium op Aarde,[br]en zuurstof en stikstof.

0:06:38.320,0:06:42.096
MAVEN laat ons ook[br]het zuurstofverlies op Mars zien.

0:06:42.120,0:06:44.576
Omdat zuurstof zwaarder is dan waterstof

0:06:44.600,0:06:47.736
gaat het minder ver weg,

0:06:47.760,0:06:49.936
maar het ontsnapt wel.

0:06:49.960,0:06:53.040
Je ziet dat de zuurstof ook[br]buiten de rode cirkel is.

0:06:53.800,0:06:58.026
Dat we ontsnapping uit de atmosfeer[br]niet alleen bij onze eigen planeet zien

0:06:58.026,0:07:01.456
maar ook bij andere planeten,

0:07:01.480,0:07:04.686
stelt ons in staat om te leren[br]over het verleden van planeten.

0:07:04.686,0:07:06.856
Maar ook over planeten in het algemeen

0:07:06.880,0:07:08.656
en over de toekomst van de Aarde.

0:07:08.680,0:07:11.336
We kunnen leren over de toekomst

0:07:11.360,0:07:14.680
door planeten te onderzoeken[br]die we niet kunnen zien.

0:07:15.440,0:07:18.496
Voordat ik daar verder op inga,

0:07:18.520,0:07:22.416
waarschuw ik jullie dat ik van Pluto[br]niet zulke mooie foto's kan laten zien,

0:07:22.440,0:07:24.456
simpelweg omdat we die nog niet hebben.

0:07:24.480,0:07:27.210
Maar de New Horizons-missie bestudeert nu

0:07:27.210,0:07:29.216
de ontsnapping uit de atmosfeer bij Pluto.

0:07:29.216,0:07:30.840
Dus hou het in de gaten.

0:07:31.560,0:07:33.696
De planeten waar ik het over wil hebben,

0:07:33.720,0:07:36.016
zijn de overgaande exoplaneten.

0:07:36.040,0:07:39.816
Elke planeet die om een ster draait[br]anders dan onze Zon

0:07:39.840,0:07:42.776
wordt een exoplaneet genoemd.

0:07:42.800,0:07:45.256
En de planeten die we 'overgaand' noemen,

0:07:45.280,0:07:46.536
hebben als kenmerk

0:07:46.560,0:07:48.656
dat als je naar de ster kijkt,

0:07:48.680,0:07:51.056
deze knippert.

0:07:51.080,0:07:52.936
De oorzaak van het knipperen

0:07:52.960,0:07:56.610
is dat er planeten voorlangs gaan,

0:07:56.610,0:08:01.056
waardoor die planeten[br]het licht van de ster blokkeren

0:08:01.056,0:08:03.326
wat wij als knipperen zien.

0:08:05.420,0:08:08.078
Door de nachtelijke hemel af te speuren

0:08:08.078,0:08:10.124
op zoek naar knipperende sterren,

0:08:10.124,0:08:11.620
kunnen we planeten vinden.

0:08:11.620,0:08:14.696
Op deze manier hebben we[br]al ruim 5.000 planeten ontdekt

0:08:14.696,0:08:16.832
in onze eigen Melkweg

0:08:16.832,0:08:18.668
en we weten dat er nog veel meer zijn.

0:08:18.668,0:08:21.604
Als we kijken naar het licht[br]van deze sterren,

0:08:21.604,0:08:25.230
zien we dus niet de planeet zelf,

0:08:25.230,0:08:28.726
maar wel het wegvallen van licht.

0:08:29.480,0:08:32.895
Het licht vermindert[br]als de planeet voor de ster staat

0:08:32.919,0:08:35.530
en dat is het knipperen[br]wat we zojuist zagen.

0:08:35.530,0:08:37.546
We kunnen niet alleen[br]de planeten opsporen,

0:08:37.546,0:08:40.015
maar ook de verschillende[br]golflengten van het licht.

0:08:40.039,0:08:44.135
We kunnen ook naar de Aarde en naar Mars[br]kijken vanuit het ultraviolette spectrum.

0:08:44.159,0:08:47.776
Als we met de Hubble Space-telescoop[br]kijken naar de overgaande exoplaneten,

0:08:47.800,0:08:51.216
zien we in het ultraviolette spectrum[br]een veel nadrukkelijker knipperen,

0:08:51.216,0:08:53.576
veel minder licht van de ster

0:08:53.600,0:08:55.376
wanneer de planeet er voorlangs gaat.

0:08:55.400,0:08:58.816
We denken dat dit komt doordat er[br]een vergrote atmosfeer van waterstof

0:08:58.840,0:09:00.056
om de planeet zit,

0:09:00.080,0:09:01.576
waardoor deze opgezwollen lijkt

0:09:01.600,0:09:03.920
en meer licht blokkeert.

0:09:04.880,0:09:09.226
Met deze techniek hebben we[br]meerdere overgaande exoplaneten ontdekt

0:09:09.226,0:09:12.056
die onderhevig zijn aan[br]ontsnapping uit de atmosfeer.

0:09:12.080,0:09:16.330
Sommige van deze planeten[br]kunnen we hete Jupiters noemen,

0:09:16.330,0:09:19.136
omdat het gasplaneten zijn zoals Jupiter.

0:09:19.160,0:09:20.936
Maar ze staan erg dicht bij hun ster,

0:09:20.960,0:09:23.216
zo'n honderd keer dichterbij dan Jupiter.

0:09:23.240,0:09:26.696
Omdat er zoveel lichtgewicht gas is[br]dat kan ontsnappen

0:09:26.720,0:09:28.416
en door de opwarming van de zon,

0:09:28.440,0:09:32.256
heeft de ontsnapping uit de atmosfeer[br]een rampzalige snelheid.

0:09:32.280,0:09:36.896
In tegenstelling tot de waterstof die met[br]180 kilo per minuut ontsnapt aan de Aarde,

0:09:36.920,0:09:38.176
gaat het bij deze planeten

0:09:38.200,0:09:42.280
om ruim een half miljard kilo[br]waterstof per minuut.

0:09:43.320,0:09:47.656
Je vraagt je misschien af of dat[br]het einde van die planeten betekent.

0:09:47.680,0:09:49.696
Dat is de vraag die we ons ook stelden

0:09:49.720,0:09:51.536
toen we naar ons zonnestelsel keken,

0:09:51.560,0:09:53.896
omdat planeten dicht bij de Zon[br]rotsachtig zijn

0:09:53.920,0:09:56.856
en planeten verder weg[br]groter zijn en meer gas hebben.

0:09:56.880,0:10:00.116
Kan een planeet begonnen zijn als Jupiter

0:10:00.116,0:10:02.636
en al het gas verloren zijn?

0:10:02.640,0:10:05.696
We denken dat als je[br]iets als een hete Jupiter hebt,

0:10:05.720,0:10:08.536
dat niet een Mercurius of Aarde wordt.

0:10:08.560,0:10:11.626
Maar als je begint met iets kleiners,

0:10:11.626,0:10:15.070
is het mogelijk dat zoveel gas ontsnapt

0:10:15.070,0:10:19.056
dat je iets heel anders overhoudt.

0:10:19.080,0:10:20.976
Dit klinkt allemaal algemeen

0:10:20.980,0:10:23.566
en het is aardig om na te denken[br]over het zonnestelsel,

0:10:23.566,0:10:26.336
maar wat heeft het te maken[br]met ons op Aarde?

0:10:26.360,0:10:28.136
In de verre toekomst

0:10:28.160,0:10:30.296
wordt de Zon feller.

0:10:30.320,0:10:31.536
Wanneer dat gebeurt,

0:10:31.560,0:10:34.880
wordt de warmte die we[br]krijgen van de Zon erg hevig.

0:10:35.600,0:10:39.936
Op dezelfde manier als dat nu[br]gas wegstroomt van een hete Jupiter,

0:10:39.960,0:10:42.296
zal gas dan ontsnappen van de Aarde.

0:10:42.320,0:10:44.500
Waar we dus naar kunnen uitkijken,

0:10:44.500,0:10:46.596
of ons in ieder geval[br]op kunnen voorbereiden,

0:10:46.596,0:10:48.416
is het feit dat in de toekomst

0:10:48.440,0:10:51.216
de Aarde meer op Mars gaat lijken.

0:10:51.240,0:10:53.976
Onze waterstof, van water dat uiteen valt,

0:10:54.000,0:10:56.416
zal sneller het heelal in ontsnappen

0:10:56.440,0:11:00.520
en dan blijven we over[br]met een droge rode planeet.

0:11:00.690,0:11:03.180
Wees gerust, dat duurt[br]nog wel een paar miljard jaar,

0:11:03.180,0:11:05.100
dus we hebben tijd voor voorbereidingen.

0:11:05.100,0:11:06.160
(Gelach)

0:11:06.160,0:11:08.960
Maar ik wil dat je weet[br]wat er aan de hand is.

0:11:08.984,0:11:13.360
Niet alleen in de toekomst, maar[br]ontsnapping uit de atmosfeer gebeurt nu.

0:11:13.520,0:11:17.016
Je hoort over indrukwekkende wetenschap[br]die zich afspeelt in het heelal

0:11:17.040,0:11:18.976
en over planeten heel ver weg.

0:11:19.000,0:11:22.216
We onderzoeken die planeten[br]om over hun wereld te leren.

0:11:22.240,0:11:26.936
Maar terwijl we leren over Mars[br]of exoplaneten zoals hete Jupiters,

0:11:26.960,0:11:29.976
ontdekken we dingen[br]als ontsnapping uit de atmosfeer,

0:11:30.000,0:11:33.736
die ons veel leren[br]over onze eigen planeet, de Aarde.

0:11:33.760,0:11:37.816
Realiseer je dat, wanneer je weer eens[br]denkt dat het heelal ver weg is.

0:11:37.840,0:11:39.056
Dankjewel.

0:11:39.080,0:11:40.950
(Applaus)