Azért vagyok itt, hogy a földönkívüli élet kutatásáról beszéljek.
Nem kicsi zöld, ember alakú lényekről fénylő UFO-kon érkezve,
bár az is jó lenne.
Hanem olyan bolygókról, amelyek messzi csillagok körül keringenek.
Minden csillag az egünkön egy nap.
És hogyha a mi napunknak
vannak bolygói - Merkúr, Vénusz, Föld, Mars, stb.,
a többi csillagnak is kell, hogy legyen bolygója,
és van is.
Az elmúlt két évtizedben
a csillagászok több ezer exobolygót fedeztek fel.
Az éjszakai égboltunk szó szerint hemzseg tőlük.
Tudjuk, statisztikailag értve,
hogy minden csillagnak van legalább egy bolygója.
És a bolygók után való kutatás,
valamint a Földhöz hasonló bolygók megtalálása
segít választ adni
az emberiség legcsodálatosabb
és legtitokzatosabb kérdéseire.
Miért vagyunk itt?
Miért létezik a világegyetemünk?
Hogy jött létre a Föld?
Hogyan és miért jött létre az élet a bolygónkon?
A második kérdés, amire gyakran gondolunk:
Egyedül vagyunk?
Van-e élet odakint?
Ki van odakint?
Ez a kérdés több ezer éve foglalkoztatja az emberiséget,
legalább a görög filozófusok kora óta.
De elmondanám, hogy milyen közel is vagyunk ahhoz,
hogy megtaláljuk a választ erre a kérdésre.
A történelem során először tényleg karnyújtásnyira van tőlünk.
A földön kívüli élet lehetőségeit tanulmányozva
a mi napunk csak egy a sok csillag közül.
Ez egy fénykép egy igazi galaxisról,
úgy gondoljuk, így nézhet ki a galaxisunk.
Csillagok óriási gyűjteménye.
A Nap azonban csak egy a több százmilliárd csillag közül,
és galaxisunk egy a több százmilliárd galaxis közül.
Tudva, hogy a kicsi bolygók milyen gyakoriak,
magától adódik a válasz.
Mivel oly sok bolygó és oly sok csillag létezik,
biztosan kell lennie életnek valamelyikükön.
Nos, biztosan dühösek rám a biológusok,
mert egyáltalán nincs bizonyíték a földönkívüli életre.
Nos, ha képesek lennénk kívülről rálátni a galaxisunkra,
és ránagyítani a napunkra,
egy csillagtérkép tárulna elénk.
A kiemelt csillagok azok, amelyeknek van ismert exobolygójuk.
Ez tényleg csak a jéghegy csúcsa.
Itt belenagyítunk a naprendszerünkbe.
Látni fogják itt a bolygókat,
és pár űrhajót is a Nap körül.
Most, ha el tudjuk képzelni, hogy Észak-Amerika partjain vagyunk
és az éjszakai égboltot figyeljük,
ezt látnánk egy tavaszi éjszakán.
Láthatják a csillagképeket,
és megint csak sok-sok csillagot és bolygót.
Van az égboltnak egy különleges része, ahol több ezer bolygó található.
És ez az a hely, amit a Kepler űrtávcső hosszú évekig figyelt.
Nagyítsunk bele és vessünk egy pillantást az egyik legkedveltebb exobolygóra.
Ennek a csillagnak a neve Kepler-186f.
Ez egy öt bolygóból álló rendszer.
Egyébként ezekről az exobolygókról nem tudunk túl sokat.
Ismerjük a méreteiket, a pályájukat, ilyen dolgokat.
De van itt egy nagyon különleges bolygó, a Kepler-186f.
Ez a bolygó az égöv olyan részén található, nem messze a csillagtól,
ahol a hőmérséklet éppen megfelelő lehet az élet számára.
Itt, ezen az animáción a művész éppen ránagyít a bolygóra,
és megmutatja, hogy milyen is lehet.
Rengeteg emberben él az a romantikus elképzelés a csillagászokról,
miszerint kimegyünk egy magányos hegytetőre épített távcsőhöz,
és figyeljük a lenyűgöző és látványokban gazdag éjszakai égboltot.
De valójában számítógépen dolgozunk, mint mindenki más,
és az adatokat e-mailben kapjuk vagy letöltjük őket egy adatbázisból.
Ahelyett, hogy mesélnék önöknek
az adatok unalmas voltáról, azok elemzéséről,
és a komplex számítógépes modellekről,
van egy másik módja is annak, hogy elmagyarázzak
pár dolgot arról, amit az exobolygókról gondolunk.
Itt van egy reklámplakát:
„Kepler-186f:
"Ahol a szomszéd füve mindig vörösebb.”
Azért, mert a Kepler-186f egy vörös csillag körül kering,
és csak spekulálunk, hogy a növények,
ha egyáltalán létezik itt növényvilág és fotoszintézis,
talán más pigmentekkel rendelkeznek és pirosak.
„Élvezze a gravitációt a HD 40307g-n,
egy Szuperföldön.”
Ez a bolygó a Földnél nagyobb tömegű,
felszíni gravitációja pedig erősebb.
„Pihenjen a Kepler-16b-n,
ahol az árnyékának mindig van társasága.”
(Nevetés)
Rengeteg bolygót ismerünk, amely két csillag körül kering,
és ennél sokkal több van odakint.
Ha meglátogathatnánk egy ilyen bolygót,
akkor két naplementét látnánk,
és két árnyékunk lenne.
Tehát a sci-fi eltalált néhány dolgot.
Tatooine a Star Wars-ból.
És van még néhány kedvelt exobolygó,
amiről tudok mesélni.
Ez a Kepler-10b,
egy nagyon, nagyon forró bolygó.
50-szer közelebb kering a napjához,
mint a Föld a mi napunkhoz.
És valóban olyan forró,
hogy nem lehet felkeresni, és ha mégis sikerülne,
elolvadnánk azelőtt, hogy odaértünk.
Úgy gondoljuk, hogy a felülete elég forró ahhoz,
hogy láva borítsa.
Gliese 1214b.
Ismerjük a tömegét, a méretét,
és a sűrűségét, ami alacsony.
Itt elég meleg van.
Igazából nem tudunk semmit erről a bolygóról,
de az egyik lehetőség szerint egy igazi vízi világ,
olyan, mint a Jupiter egyik jeges holdja nagyobb változatban,
tömege akár 50 százalékban is víz lehet.
Ez esetben vastag légkörét vízgőz alkotja,
és egy óceánt fed,
ami nem folyékony vízből áll,
hanem egyfajta egzotikus szuperfolyadék -
nem egészen gáz, nem egészen folyadék.
Alatta nem szikla található,
hanem egy nagynyomású jég,
olyan, mint a jég IX.
Szóval, az összes bolygó közül,
amelyek változatossága elképesztő,
mi az általunk Aranyhajú leányra keresztelt bolygókat próbáljuk megtalálni.
Ezek nem túl nagyok, nem is túl kicsik,
nem túl melegek, nem is túl hidegek,
de alkalmasak az élethez.
Ehhez azonban képesnek kell lennünk megvizsgálni
a bolygó légkörét,
mert az takaróként viselkedik és bent tartja a meleget,
ez az üvegházhatás.
Képesnek kell lennünk felmérni az üvegházhatást
más bolygókon.
Nos, a sci-fi tévedett pár dologban.
A Star Trek Enterprise-nak
hatalmas távolságokat kellett megtennie hihetetlen sebességgel ahhoz,
hogy más bolygók körül keringjen,
és Spock első tiszt elemezni tudja a bolygó légkörét, annak érdekében,
hogy kiderítse, lakható-e a bolygó
és van-e rajta életforma.
Nos, nem kell térhajtóművel száguldani ahhoz,
hogy megvizsgáljuk más bolygók légkörét,
de nem akarok kezdő mérnököket lebeszélni arról,
hogy megpróbálják megalkotni.
Lehetséges a Földről vizsgálni a bolygók
légkörét, és vizsgáljuk is.
Ez egy fénykép a Hubble űrteleszkópról,
ami az utolsó emberi űrrepülés
során készült az Atlantisz űrsiklóról.
Egy új kamerát is telepítettek,
amivel a bolygók légkörét tanulmányozzuk.
És eddig rengeteg exobolygó légkörét voltunk képesek megvizsgálni,
nagyobb részletességgel körülbelül hatot.
De ezek nem kisméretű bolygók, mint a Föld,
hanem könnyen észrevehető, nagy és forró bolygók.
Még nem tudunk
kisebb exobolygókat tanulmányozni. Nincs meg a technológiánk.
De ettől függetlenül
elmagyarázom, hogyan tanulmányozzuk az exobolygók légkörét.
Képzeljünk el egy szivárványt.
Ha alaposabban meg tudnánk nézni ezt a szivárványt,
akkor látnánk, hogy hiányoznak bizonyos sötét vonalak.
És itt van a napunk,
fehér fényét nem esőcseppek
szórták szét, hanem egy spektrográf.
És itt láthatjuk ezeket a sötét vonalakat.
Néhány nagyon keskeny, néhány széles
néhány árnyékolt a szélein.
A csillagászok így tanulmányozzák az eget, szó szerint
több mint egy évszázada.
Itt minden atomnak és molekulának
megvannak a speciális vonalai,
ujjlenyomatai, ha úgy tetszik.
Így tanulmányozzuk mi a légkört.
Sose felejtem el, hogy amikor 20 évvel ezelőtt
elkezdtem kutatni az exobolygók légkörét,
milyen sokan mondták:
„Soha nem fog sikerülni.
Nem lehet ezt kutatni. Minek bajlódsz vele?”
Ezért örülök annak, hogy a légkörkutatásról beszélhetek,
ami egy külön szakterületet képez.
Tehát a lényeg az, hogy jövőbeli
kutatásaink során a fő kérdés az lesz:
milyen gázokat kell keresnünk?
Tudják, a Föld légkörének
mintegy 20 százaléka oxigén.
Ez nagyon sok oxigén.
De növényvilág és fotoszintézis nélkül
nem létezne oxigén,
tehát nem lenne oxigén a légkörben.
Azért van oxigén, mert létezik élet.
A célunk tehát az, hogy olyan gázokat
keressünk más bolygók légkörében,
amelyek az életnek tulajdoníthatóak.
De milyen molekulákat keressünk?
Nagyon változatosak az exobolygók.
És még inkább azok lesznek a jövőben;
amikor más Földekre lelünk.
És ez az egyik dolog, amin éppen dolgozom.
Van egy elméletem erről.
Erről jut eszembe, hogy szinte minden nap
kapok e-mailt vagy e-maileket
valami örült elméletről: gravitációról,
kozmológiáról, vagy valami hasonlóról.
Kérem, ne küldjenek nekem még több örült elméletet.
(Nevetés)
Nekem is megvolt az örült elméletem.
De kihez forduljak vele?
Nos, egy orvosi Nobel-díjashoz fordultam,
akinek azt felelte: „Persze, gyere, beszélgessünk.”
Én és két biokémikus barátom
elmentünk beszélgetni az örült elméletünkről.
Az elmélet arról szólt, hogy az élet állítja elő az apró molekulákat;
sok-sok molekulát.
Sosem akartam kémikus lenni.
Gondoljanak bele:
szén-dioxid, szén-monoxid,
hidrogénmolekula, nitrogénmolekula,
metán, metil-klorid -
rengeteg gáz.
Ezek más okból is léteznek,
de ózont csak az élet termel.
Erről beszélgettünk vele,
és azonnal lelőtte az elméletet.
Talált egy olyan példát, ami nem létezik.
Visszatértünk a tervezőasztalhoz,
és úgy gondoljuk, hogy találtunk más területen valami nagyon érdekeset.
Visszatérve az exobolygókhoz,
a lényeg az, hogy az élet rengeteg gázt termel,
szó szerint több ezret.
Egyelőre, azt akarjuk kitalálni,
hogy milyen típusú exobolygón
létezik életből származó gáz.
Ezért amikor gázokat fogunk találni
az exobolygók légkörében,
nem fogjuk tudni,
hogy intelligens földönkívüliek, fák,
mocsár, vagy csak
egyszerű, egysejtű mikrobiális élet gyártja őket.
Tehát dolgozunk a modelleken
és gondolkodunk a biokémián,
ez mind szép és jó.
De a nagy kihívás a következő: hogyan?
Hogyan találunk rá a bolygókra?
Valójában sok módon találhatunk rájuk,
számos különböző módon.
Én főleg arra összpontosítok,
hogy a jövőben
több száz Földet találhassunk.
Igazi esély van rá, hogy életjelekre bukkanjunk.
Most fejeztem be egy kétéves projektet,
ami egy különleges fázisban lévő kutatás -
ez az úgynevezett csillagernyő projekt.
A csillagernyő egy speciálisan megformált eszköz,
és a cél az, hogy feljuttassuk
és blokkoljuk vele a csillag fényét annak érdekében,
hogy a teleszkóp közvetlenül lássa a bolygókat.
Itt engem és a csapat két másik tagját látják,
amint a csillagernyő egy darabját tartjuk.
A csillagernyő óriás virág alakú,
és ez az egyik szirom.
Az elképzelés az, hogy a csillagernyő és a teleszkóp együtt kerül pályára,
és a szirmok kinyílnak.
A központi rács szétnyílik,
a szirmok pedig a helyükre kerülnek.
Ezt nagyon precízen kell kivitelezni.
Milliméter pontossággal
kell a szirmoknak a helyükre fordulniuk.
A szerkezet több tízezer kilométerre
fog eltávolodni a teleszkóptól.
Körülbelül tíz méter az átmérője.
Nagy precizitással kell árnyékolnia,
hogy zavartalanul láthassuk a bolygókat.
Különleges formát kell kialakítani
a fényelhajlás irányítására.
Ez tehát egy valós projekt, amin dolgozunk,
és el se hinnék, milyen keményen.
Hogy elhiggyék, és ne tűnjön filmszerűnek,
itt egy valódi fénykép
egy második generációs ernyőről a kísérleti laboratóriumban.
Itt említeném meg, hogy
a központi váz az űrbe telepíthető
rádióantennák mintájára készül.
Tehát e kemény munka után,
melynek során mindenféle létező gázt próbálunk felderíteni,
és bonyolult űrteleszkópot
próbálunk építeni,
végül mit fogunk odakint találni?
Nos, a legjobb esetben
egy képet egy másik exo-Földről.
A Föld itt egy halványkék pötty.
Valójában egy igazi fotó a Földről,
melyet a Voyager-1 űrszonda készített
mintegy négymilliárd mérföldről.
A vörös fény a kamerára visszaverődött fény.
Csodálatos belegondolni abba,
hogy ha vannak odakint
intelligens űrlények, és a mieinkhez hasonló
bonyolult űrteleszkópok
építésén dolgoznak,
a Földből mindössze egy halványkék pöttyöt,
egy tűszúrásnyi fényt látnak.
Amikor néha szünetet tartok,
és a szakmai erőfeszítéseimre és óriási ambíciómra gondolok,
szembeállítva a Világegyetem hatalmasságával,
bevallom, nehézségekkel tölt el.
Mindezek ellenére, életem hátralevő részét,
egy másik Föld megtalálásának szentelem.
És garantálni tudom,
hogy a következő generációs űrteleszkópok,
valamint a második generációsak,
már képesek lesznek más Földeket találni.
Képesek lesznek szétszórni a csillag fényét,
hogy gázok után kutathassunk,
és hogy felmérjük az üvegház-gázokat a bolygók légkörében,
hogy felbecsüljük a felszíni hőmérsékletet,
és hogy életjelek után kutassunk.
De ez még nem minden.
A Földhöz hasonló bolygók kutatása során,
egy újfajta térképet készítünk
a közeli csillagokról és bolygóikról,
beleértve olyan bolygókat, amelyek lakhatók.
Elképzelem, hogy utódaink
több száz év múlva
csillagközi útra kelnek és más civilizációkat keresnek fel.
És akkor majd úgy tekintenek vissza ránk, hogy mi voltunk
az a generáció, aki először talált rá Föld-szerű világokra.
Köszönöm.
(Taps)
Jane Cohen: Átadom a kérdést a Rosetta misszió
vezetőjének, Fren Jansennek.
Fred Jansen: Említetted körülbelül az előadásod felénél,
hogy nincs még meg a technológia
a kisebb exobolygók spektrumának a tanulmányozásához.
Mikorra várható ez az áttörés
és mi kell hozzá?
Valójában amire szükségünk van, az a következő generációs Hubble teleszkóp.
És ez a James Webb,
és várhatóan 2018-ban fog pályára állni.
És a terv az, hogy
különleges bolygókat,
tranziens jelenségeket fogunk vizsgálni,
és ez lesz az első esélyünk arra,
hogy életre utaló gázokat keressünk kisebb bolygókon.
Jane Cohen: Én is felteszek neked Sara
egy utólagos kérdést.
Nagyon megragadt bennem
az a tény, hogy mekkora
szkepticizmussal fogadta
a tudományos közösség a munkádat,
és te bebizonyítottad,
hogy tévedtek.
Mi kellett ehhez?
SS: Hát, a helyzet az, hogy
nekünk, tudósoknak,
szkeptikusnak kell lennünk, hogy eldönthessük,
van-e értelme annak amit a másik mond.
De tudósnak lenni,
és azt hiszem láthatták ebből az előadásból,
olyan, mint felfedezőnek lenni.
Tele vagy ezzel a hatalmas kíváncsisággal,
makacssággal,
és ezzel az elszánt akarattal,
és nem érdekel az, amit mások mondanak.
J. C.: Imádom ezt. Köszönöm, Sara.
(Taps)