אני פה לספר לכם על החיפוש האמיתי לחיים חוצניים.
לא אנשים ירוקים דמויי אדם שמגיעים בחלליות מבריקות,
למרות שזה היה נחמד.
אלא זה החיפוש אחר פלנטות שמקיפות כוכבים מרוחקים.
כל כוכב בשמיים שלנו הוא שמש.
ואם לשמש שלנו יש פלנטות --
חמה, נוגה, כדור הארץ, מאדים, וכו',
כמובן לכוכבים האחרים האלה צריכים גם להיות פלנטות,
ויש להם.
ובשני העשורים האחרונים,
אסטרונומים מצאו אלפי פלנטות חיצוניות.
שמי הלילה הם ממש שוקקי אקזו פלנטות.
אנחנו יודעים, מבחינה סטטיסטית,
שלכל כוכב יש לפחות פלנטה אחת.
ובחיפוש אחר פלנטות,
ובעתיד, פלנטות שאולי דומות לכדור הארץ,
אנחנו מסוגלים לעזור לטפל
בכמה מהשאלות הכי מסתוריות
שעמדו בפני האנושות במשך מאות שנים.
למה אנחנו פה?
למה היקום שלנו קיים?
איך כדור הארץ נוצר והתפתח?
איך ולמה החיים נוצרו ואיכלסו את הפלנטה?
השאלה השניה שאנחנו חושבים עליה פעמים רבות היא:
האם אנחנו לבד?
האם יש חיים שם בחוץ?
מי שם בחוץ?
אתם יודעים, השאלה הזו היתה בסביבה במשך אלפי שנים,
לפחות מאז הזמן של הפילוסופים היוונים.
אבל אני פה כדי לספר לכם כמה אנחנו קרובים
למצוא את התשובה לשאלה הזו.
זו הפעם הראשונה בהסטוריה האנושית שזה באמת בטווח השגה בשבילנו.
עכשיו כשאני חושבת על האפשרויות לחיים שם בחוץ,
אני חושבת על העובדה שהשמש שלנו היא רק אחת מהרבה כוכבים.
זו תמונה של גלקסיה אמיתית,
אנחנו חושבים ששביל החלב שלנו נראית כמו הגלקסיה הזו.
זה אוסף של כוכבים קשורים.
אבל השמש שלנו היא אחת ממאות מיליארדים של כוכבים
והגלקסיה שלנו היא אחת ממאות מיליארדי גלקסיות.
בידיעה שפלנטות קטנות מאוד נפוצות,
אתם יכולים פשוט לעשות את החשבון.
ויש שם פשוט כל כך הרבה כוכבים וכל כך הרבה פלנטות,
שבטוח, חייבים להיות חיים היכן שהוא שם בחוץ.
ובכן, הביולוגים מתרגזים עלי לפעמים שאני אומרת את זה,
מפני שאין לנו עדיין עדויות בכלל לחיים מחוץ לכדור הארץ.
ובכן, אם היינו מסוגלים להביט בגלקסיה שלנו מבחוץ
ולהתמקד להיכן שהשמש שלנו נמצאת,
אנחנו רואים מפה אמיתית של הכוכבים.
והכוכבים המסומנים הם אלה שידועים שיש להם אקזו פלנטות.
זה באמת רק קצה הקרחון.
פה, האנימציה מתקרבת לתוך מערכת השמש שלנו.
ותראו פה את הפלנטות
כמו גם כמה חלליות שגם מקיפות את השמש שלנו.
עכשיו, אם נוכל לדמיין ללכת לחוף המערבי של צפון אמריקה,
ולהביט בשמי הלילה,
הנה מה שנראה בלילה אביבי.
ואתם יכולים לראות את קבוצות הכוכבים מעל
ושוב, כל כך הרבה כוכבים עם פלנטות.
יש חלק מיוחד בשמיים בו יש לנו אלפי פלנטות.
שם טלסקופ החלל קפלר ממוקד כבר הרבה שנים.
בואו נתמקד ונביט באחד האזקו פלטות המועדפות.
הכוכב הזה נקרא קפלר 186f.
זו מערכת של בערך חמש פלנטות.
ודרך אגב, רוב האקזו פלנטות האלו, אנחנו לא יודעים עליהן הרבה.
אנחנו יודעים מה גודלם, והמסלולים שלהם ודברים כאלה.
אבל יש פלנטה מאוד מיוחדת פה שנקראת קפלר 186f.
הפלנטה הזו היא באזור לא רחוק מדי מהכוכב,
כך שהטמפרטורות אולי יהיו מתאימות בדיוק לחיים.
פה, התפיסה של האמן היא פשוט עושה זום
ומראה לכם איך הפלנטה אולי תראה.
אז, להרבה אנשים יש את המחשבה הרומנטית הזו של אסטרונומים
הולכים לטלסקופ על פסגת הר בודדה
ומביטים בשמי הלילה המרהיבים דרך טלסקופ גדול.
אבל למעשה, אנחנו רק עובדים על המחשבים שלנו כמו כולם,
ואנחנו מקבלים את המידע הזה באימייל או מורידים אותו ממאגר מידע.
אז במקום לבוא לפה לספר לכם
על הטבע הדי מייגע של מידע ואנליזת מידע
ומודלי המחשב המורכבים שאנחנו יוצרים,
יש לי דרך שונה לנסות להסביר לכם
כמה מהדברים שאנחנו חושבים על אקזו פלנטות.
הנה פוסטר נסיעות:
"'קפלר 186f:
שם הדשא תמיד אדום יותר בצד השני."
זה בגלל שקפלר 186f חג סביב כוכב אדום,
ואנחנו רק משערים שאולי לצמחים שם,
אם יש צמחיה שעושה פוטוניסטזה,
יש פיגמנטים שונים והם נראים אדומים.
"תהנו מהכבידה של HD 40307g.
סופר כדור ארץ."
הפלנטה הזאת יותר מסיבית מכדור הארץ
ויש לה כבידה גדולה יותר על פני השטח.
"הרגעו בקפלר 16b,
שם לצללים תמיד יש חברה."
(צחוק)
אנחנו יודעים על עשרות פלנטות שמקיפות שני כוכבים,
ויש שם כנראה הרבה יותר.
אם נוכל לבקר באחת הפלנטות האלה,
אתם ממש תראו שתי שקיעות
ויהיו לכם שני צללים.
אז למעשה, המדע הבדיוני עשה כמה דברים נכון.
טטואין ממלחמת הכוכבים.
ויש לי עוד כמה פלנטות מועדפות
לספר לכם עליהן.
זו קפלר 10b,
זו פלנטה ממש ממש חמה.
היא מקיפה למעלה מ 50 פעמים את הכוכב שלה
מאשר כדור הארץ מקיף את השמש.
ולמעשה, הוא כל כך חם,
שאנחנו לא יכולים לבקר בפלנטות האלו, אבל אם היינו יכולים,
היינו נמסים הרבה לפני שהיינו מגיעים לשם.
אנחנו חושבים שפני השטח חמים מספיק להמיס סלע
ויש להם אגמי לאבה נוזליים.
גליס 1214b.
הפלנטה הזו, אנחנו יודעים את המאסה והגודל
ויש לה דחיסות די נמוכה.
היא מעט חמה.
אנחנו למעשה לא יודעים באמת כלום על הפלנטה הזו,
אבל אפשרות אחת היא שהיא עולם מים,
כמו גרסה מוגדלת של אחד הירחים הקפואים של צדק
שאולי 50 אחוז ממסתם היא מים.
ובמקרה הזה, היתה לה שכבה עבה של אטמוספירה
שמכסה את האוקיינוס,
לא של מים נוזליים,
אלא גרסה אקזוטית של מים, סופר נוזל --
לא בדיוק גז, לא בדיוק נוזל.
ומתחת לזה לא יהיו סלעים,
אלא צורה של קרח בדחיסות גבוהה,
כמו קרח 9.
אז מתוך כל הפלנטות שם בחוץ,
והמגוון הוא פשוט מפליא,
אנחנו בעיקר רוצים למצוא את הפלנטות שבאזור זהבה, אנחנו קווראים להם.
לא גדולים מיד, לא קטנים מדי,
לא חמים מדי, לא קרים מדי --
אלא בדיוק מתאימים לחיים.
אבל כדי לעשות את זה, אנחנו צריכים להיות מסוגלים להביט
באנטוספירת הפלנטה,
מפני שהאטמוספירה פועלת כמו שמיכה שלוכדת את החום --
אפקט החממה.
אנחנו צריכים להיות מסוגלים להעריך את גזי החממה
על פלנטות אחרות.
ובכן, המדע הבדיוני טעה בכמה דברים.
החללית אנטרפרייז
היתה צריכה לעבור מרחקים עצומים במהירויות מהממות
כדי לחוג סביב פלנטות אחרות
כך שהקצין הראשון ספוק יוכל לנתח את האטמוספירה
כדי לראות אם הכוכבים ניתנים למחיה
או אם יש צורות חיים שם.
ובכן, אחננו לא צריכים לטוס במהירות עיוות
כדי לראות אטמוספירות של פלנטות אחרות,
למרות שאני לא רוצה לדכא אנשים ששואפים להיות מהנדסים
מלהבין איך לעשות את זה.
אנחנו למעשה יכולים לחקור את אטמוספירת הפלנטות
מפה, מסביב לכדור הארץ.
זו תמונה, צילום של טלסקופ החלל האבל
שנלקחה מהמעבורת אטלנטיס כשהוא ניתק
אחרי הליכת החלל האחרונה להאבל.
הם התקינו מצלמה חדשה, למעשה,
בה התשמשנו לאטמוספירת אקזו פלנטות.
ועד כה, היינו מסוגלים לחקור עשרות אטמוספירות של אקזו פלנטות,
בערך שש מהן בפירוט.
אבל אלו לא פלנטות קטנות כמו כדור הארץ.
הן פלנטות גדולות וחמות שקל לראות.
אנחנו לא מוכנים,
עדיין אין לנו את הטכנולוגיה המתאימה לחקור אקזו פלנטות קטנות.
אבל עם זאת,
אני רוצה לנסות להסביר לכם איך אנחנו חוקרים אטמוספירות של אקזו פלנטות.
אני רוצה שתדמינו, לרגע, קשת.
ואם נוכל להביט בקשת הזו מקרוב,
נוכל לראות שכמה קוים כהים חסרים.
והנה השמש שלנו,
האור הלבן של השמש שלנו מתפצל,
לא על ידי טיפות, אלא על ידי ספקטרוגרף.
ואתם יכולים לראות אל כל הקווים הכהים האנכיים האלה.
כמו מאוד צרים, כמה רחבים,
כמה מוצלים בקצוות.
וזה למעשה איך שהאסטרונומים חוקרים עצמים בשמיים,
באמת, למשך יותר ממאה.
אז פה, לכל אטום ומולקולה שונים
יש סט מיוחד של קווים,
טביעת אצבע, אם תרצו.
וכך אנחנו חוקרים אטמוספירות של אקזו פלנטות.
ואני לעולם לא אשכח כשהתחלתי לעבוד
על אטמוספירות של אקזו פלנטות לפני 20 שנה,
כמה אנשים אמרו לי,
"זה לעולם לא יקרה.
לעולם לא נהיה מסוגלים לחקור אותן. למה את טורחת?"
ולכן אני כל כך שמחה לספר לכם על כל האטמוספירות שחקרתי עד עכשיו,
וזה באמת תחום בפני עצמו.
אז כשזה מגיע לפלנטות אחרות, כדורי ארץ אחרים,
בעתיד כשנוכל לצפות בהם,
איזה סוגי גזים נחפש?
ובכן, אתם יודעים, בכדור הארץ שלנו יש חמצן באטמוספירה
בנפח של 20 אחוז.
זה הרבה חמצן.
אבל בלי צמחים וחיים פוטוסינטזיים,
לא היה חמצן,
כמעט בכלל לא היה חמצן באטמוספירה שלנו.
אז חמצן פה בגלל החיים.
והמטרה שלנו היא לחפש גזים בפלנטות אחרות,
גזים שלא שייכים,
שאולי נהייה מסוגלים לשייך לחיים.
אבל אילו מוקלקולות אנחנו צריכים לחפש?
למעשה אמרתי לכם כמה מגוונות האקזו פלנטות.
אנחנו צופים שזה ימשיך בעתיד
כשנמצא כדורי ארץ אחרים.
וזה אחד הדברים העיקריים שאני עובדת עליו עכשיו,
יש לי תאוריה בנוגע לזה.
זה מזכיר לי שכמעט כל יום,
אני מקבלת מייל או מיילים
ממישהו עם תאוריה משוגעת בנוגע לפיזיקה של הכבידה
או קוסמולוגיה או משהו כזה.
אז, בבקשה את תשלחו לי מיילים על אחת התאוריות המשוגעות שלכם.
(צחוק)
ובכן, היתה לי תאוריה משוגעת משלי.
אבל לאן פרופסורית ב MIT הולכת?
ובכן, שלחתי מייל לזוכה פרס נובל בפיזיולוגיה של הרפואה
והוא אמר, "בוודאי, בואי לפגוש אותי."
אז הבאתי את שני החברים הביו כימאים שלי
והלכנו לדבר איתו על התאוריה המשוגעת שלנו.
והתאוריה הזו היתה שחיים מייצרים את כל המולקולות הקטנות,
כל כך הרבה מולקולות.
כאילו, כל מה שיכולתי לחשוב עליו, אבל לא להיות כימאית.
חשבו על זה:
פחמן דו חמצני, פחמן חד חמצני,
מימן מולקולרי, חנקן מולקולרי,
מתאן, מתיל כלוריד --
כל כך הרבה גזים.
הם גם קיימים מסיבות אחרות,
אבל רק חיים אפילו מייצרים אוזון.
אז אנחנו הולכים לדבר איתו על זה,
ומייד, הוא מפיל את התאוריה שלנו.
הוא מצא דוגמה שלא היתה קיימת.
אז, הלכנו חזרה לשולחן השרטוט
ואנחנו חושבים שמצאנו משהו מאוד מעניין בתחום אחר.
אבל חזרה לאקזו פלנטות,
הנקודה היא שהחיים מייצרים כל כך הרבה גזים שונים,
ממש אלפי גזים.
וכך מה שאנחנו עושים עכשיו זה פשוט לנסות להבין
על איזה סוגי אקזו פלנטות
איזה סוגי גזים משוייכים לחיים.
ואז כשיגיע הזמן שנמצא גזים
באטמוספירות של אקזו פלנטות
שלא נדע אם הם מיוצרים
על ידי חייזרים תבוניים או על ידי עצים,
או ביצה,
או אפילו פשוט על ידי חיים מיקרוביים פשוטים בעלי תא אחד.
אז עבודה על מודלים
וחשיבה על ביו כימיה,
זה הכל טוב ויפה.
אבל אתגר באמת גדול לפנינו הוא: איך?
איך נמצא את הפלנטות האלו?
יש למעשה הרבה דרכים למצוא פלנטות,
כמה דרכים שונות.
אבל זו שאני הכי ממוקדת בה היא איך אנחנו פותחים שער
כך שבעתיד,
נוכל למצוא מאות כדורי ארץ.
יש לנו סיכון טוב למצוא סימני חיים.
ולמעשה, אני בדיוק סיימתי להוביל פרוייקט בן שנתיים
בפאזה המאוד מיוחדת הזו
של רעיון שאנחנו קוראים לו סטארשייד.
וסטארשייד הוא מסך בצורה מאוד מיוחדת
והמטרה היא להעלות את סטארשייד
כך שהוא חוסם את האור של הכוכב
כך שהטלסקופ יכול לראות את הפלנטות ישירות.
ופה, אתם יכולים לראות אותי ושני חברי צוות אחרים
מחזיקים חלק קטן אחד של סטארשייד.
הוא מעוצב כמו פרח ענק,
וזה אחד מאבות הטיפוס של עלי הכותרת.
הרעיון היא שסטרשייד וטלסקופ ישוגרו יחד,
עם עלי הכותרת מתפרשים מתנוחה מאוכסנת.
התמוכה המרכזית תתרחב,
עם עלי הכותרת קופצים למקום.
עכשיו, זה חייב להעשות מאוד במדוייק,
ממש, עלי הכותרת לרמה של מיקרונים
והם חייבים להפתח בדיוק של מילימטרים.
וכל המבנה הזה יצטרך לטוס
עשרות אלפי קילומטרים הרחק מהטלסקופ.
זה בערך בקוטר של עשרות מטרים.
והמטרה היא לחסום את אור הכוכב בדיוק מדהים
כך שנהיה מסוגלים לראות את הפלנטות ישירות.
וזה חייב להיות בצורה מאוד מיוחדת,
בגלל הפיזיקה של השבירה.
עכשיו זה פרוייקט אמיתי שעבדנו עליו,
ממש, לא תאמינו כמה קשה.
רק כדי שתאמינו שזה לא פורמט לסרט,
הנה תמונה אמיתית
של ניסוי פריסה במעבדה של סטארשייד דור שני.
ובמקרה הזה, אני רק רוצה שתדעו
שבחיבור המרכזי הזה יש שאריות מורשות
מפריסות רדיו גדולות בחלל.
אז אחרי כל העבודה הקשה
בה אנחנו מנסים לחשוב על כל הגזים המטורפים שאולי יכולים להיות שם,
ובנינו את טלסקופי החלל המאוד מורכבים
שאולי קיימים,
מה נמצא?
ובכן, במקרים הטובים ביותר,
נמצא תמונה של אקזו כדור הארץ אחר.
הנה כדור הארץ כנקודה כחולה דהויה.
וזה למעשה תמונה אמיתית של כדור הארץ
שנלקחה על ידי החללית וויאג'ר 1,
במרחק ארבע מיליארד קילומטר.
והאור האדום הוא פשוט אור מפוזר באופטיקה של המצלמה.
אבל מה שהכי מדהים לחשוב
הוא שאם יש חייזרים אינטיליגנטים
שחגים על פלנטה סביב כוכב שקרוב אלינו
והם בנו טלסקופי חלל מורכבים
מהסוג שאנחנו מנסים לבנות,
כל מה שהם היו רואים זו הנקרה הכחולה הדהויה הזו,
דקירת סיכה של אור.
וכך לפעמים, כשאני מפסיקה לחשוב
על המאבק המקצועי שלי והשאיפות העצומות,
זה קשה לחשוב על זה
בניגוד לגודל העצום של היקום.
אבל עדיין, אני מקדישה את שאר חיי
למציאת כדור ארץ נוסף.
ואני יכולה להבטיח
שבדור הבא של טלסקופי חלל,
והדור השני,
תהיה לנו את היכולת למצוא ולזהות כדורי ארץ אחרים.
והיכולת לפצל את אור הכוכבים
כך שנוכל להביט בגזים
ולהעריך את גזי החממה באטמוספירה,
להעריך את טמפרטורת פני השטח,
ולחפש סימני חיים.
אבל יש יותר.
במקרה של חיפוש פלנטות אחרות כמו כדור הארץ,
אנחנו עושים מפה מסוג חדש
של כוכבים קרובים והפלנטות שחגות סביבן,
כולל כוכבים שלמעשה יכולים היו להיות מיושבים על ידי בני אדם.
וכך אני מתארת שהצאצאים שלנו,
מאות שנים מעכשיו,
יצאו למסע בין כוכבי לעולמות אחרים.
והם יביטו אחורה עלינו
כדור שמצא לראשונה עולמות דמויי כדור הארץ.
תודה לכם.
(מחיאות כפיים)
ג'ון כוהן: ואני נותנת לך, לשאלה,
את מנהל משימת רוזטה פרד ג'נסן.
פרד ג'נסן: הזכרת באמצע ההרצאה
שהטכנולוגיה להביט למעשה בספקטרום
של אקזו פלנטות כמו כדור הארץ עדיין לא מוכנה.
מתי את צופה שזה יגיע,
ומה דרוש?
למעשה, מה שאנחנו מצפים זה אנחנו קוראים לזה הדור הבא שלנו של טלסקופ האבל.
וזה נקרא טלסקופ החלל ג'יימס ווב,
והוא ישוגר ב 2018,
וזה מה שאנחנו עומדים לעשות,
אנחנו עומדים להביט בסוג מסויים של פלנטות
שנקראות אקזו פלנטות מעבר,
וזה יהיה הנסיון הראשון שלנו בחקר פלנטות קטנות
אחר גזים שאולי מעידים שהפלנטה מאפשרת חיים.
ג"כ: אני גם אשאל אותך שאלת המשך, שרה,
כמכלילה.
אני באמת נפעמת מהפן של הקריירה שלך
של האופוזיציה שעמדה מולך,
שכשהתחלת לחשוב על אקזו פלנטות,
היתה סקפטיות קיצונית בקהילה המדעית
שהם היו קיימים,
ואת הוכחת שהם טעו.
מה נדרש כדי לקחת את האתגר הזה?
ש"ס: ובכן, העניין הוא שכמדענים,
אנחנו אמורים להיות סקפטיים,
מפני שהעבודה שלנו לוודא שמה שאנשים אחרים אומרים
למעשה הגיוני או לא.
אבל להיות מדענים,
אני חושבת שראיתם את זה מהמושב הזה,
זה כמו להיות חוקר.
חייבת להיות לכם סקרנות עצומה,
את העקשנות,
סוג של רצון מוצק שתמשיכו
לא משנה מה אחרים יגידו.
ג"כ: אני אוהבת את זה, תודה לך שרה.
(מחיאות כפיים)