Jag är här för att berätta om den verkliga jakten på utomjordingar.
Inte små gröna män som kommer hit i blänkande UFOn,
även om det vore trevligt.
Utan sökandet efter planeter som snurrar runt stjärnor långt borta.
Varje stjärna på himlen är en sol.
Och om vår sol har planeter -
Merkurius, Venus, jorden, Mars osv.,
så borde andra stjärnor också ha planeter,
och det har de.
Under de senaste tjugo åren,
har astronomer hittat tusentals exoplaneter.
Natthimlen kryllar bokstavligen av exoplaneter.
Vi vet, statistiskt sett,
att varje stjärna har minst en planet.
I jakten på planeter, och i framtiden,
planeter som kanske liknar jorden,
kan vi ta itu med
några av de mest fantastiska och mystiska frågor
som mänskligheten stått inför under århundraden.
Varför finns vi här?
Varför existerar vårt universum?
Hur skapades och utvecklades jorden?
Hur och varför uppstod liv och befolkade vår planet?
Den andra frågan som vi ofta funderar på är:
Är vi ensamma?
Finns det liv där ute?
Vem finns där ute?
Den här frågan har funnits i tusentals år,
åtminstone sedan de grekiska filosoferna.
Men jag är här för att berätta hur nära vi är
att hitta svaret på denna fråga.
För första gången i människans historia är det inom räckhåll för oss.
När jag tänker på möjligheten till liv där ute,
tänker jag på att vår sol bara är en av många stjärnor.
Det här är ett foto av en riktig galax,
vi tror att Vintergatan ser ut som denna galax.
Det är en samling av bundna stjärnor.
Men vår sol är bara en av hundratals miljarder stjärnor
och vår galax är en av uppåt hundratals miljarder galaxer.
När man vet att små planeter är väldigt vanliga,
är det bara att räkna ut resten.
Det finns så många stjärnor och så många planeter där ute,
att det säkerligen måste finnas liv någonstans där ute.
Biologerna blir galna på mig när jag säger det,
för vi har absolut inga bevis på liv bortom jorden än.
Om vi kunde titta på vår galax från utsidan
och zooma in på vår sol,
ser vi en verklig stjärnkarta.
De markerade stjärnorna är såna med kända exoplaneter.
Det här är bara toppen på isberget.
Den här animeringen zoomar in på vårt solsystem.
Här ser ni planeterna
och även några rymdfarkoster som också kretsar runt solen.
Om vi föreställer oss att vi är på Nordamerikas västkust,
och tittar upp mot natthimlen,
skulle vi se detta en vårnatt.
Ni kan se stjärnbilderna, och återigen,
så många stjärnor med planeter.
Det finns en särskild fläck på himlen där det finns tusentals planeter.
Det var den som Keplerteleskopet fokuserade på under många år.
Vi zoomar in och tittar på en av favorit-exoplaneterna.
Den här stjärnan heter Kepler-186f.
Det är ett system med ungefär fem planeter.
Vi vet förresten inte särskilt mycket om de flesta av dessa exoplaneter.
Vi känner till deras storlek, omloppsbana och såna saker.
Men det finns en speciell planet här, den heter Kepler-186f.
Den här planeten finns i en zon som inte är allt för långt från stjärnan,
så att temperaturen kan vara helt rätt för liv.
Här zoomar vi in mot konstnärens bild
och visar hur den planeten skulle kunna vara.
Många människor har en romantiserad bild av hur astronomer
åker till ett teleskop på en ödslig bergstopp
och tittar på den enastående natthimlen genom ett stort teleskop.
Men i verkligheten jobbar vi med datorer som alla andra,
och vi får våra data via e-post eller genom att ladda ner från databaser.
Så istället för att komma hit och berätta
om den tämligen tråkiga biten med data och dataanalys
och de komplexa datamodeller vi skapar,
har jag ett annat sätt att försöka förklara
lite av hur vi tänker när det gäller exoplaneter.
Här är en reseaffisch:
"Kepler-186f:
Där gräset alltid är rödare på andra sidan."
Det beror på att Kepler-186f kretsar kring en röd stjärna,
och vi spekulerar i att växterna där,
om det finns vegetation som använder fotosyntes,
kanske har andra pigment och ser röda ut.
"Njut av gravitationen på HD 40307g,
en superjord."
Denna planet är mer massiv än jorden
och har en högre ytgravitation.
"Slappna av på Kepler-16b,
där din skugga alltid har sällskap."
(Skratt)
Vi känner till ett dussin planeter som kretsar kring två stjärnor,
och det finns sannolikt många fler där ute.
Om vi kunde besöka någon av de planeterna,
skulle man se två solnedgångar
och ha två skuggor.
Så science fiction hade rätt på en del punkter.
Tatooine från Star Wars.
Jag har ett par andra favoriter också
att berätta om.
Detta är Kepler-10b,
det är en varm, varm planet.
Den kretsar 50 gånger närmare sin stjärna
än jorden runt solen.
Den är faktiskt så het
att vi inte kan besöka den, men om vi kunde
så skulle vi smälta långt innan vi kom fram.
Vi tror att ytan är het nog att smälta sten
och har flytande lavasjöar.
Gliese 1214b.
Vi känner till massan och storleken hos denna planet,
den har relativt låg densitet.
Den är lite varm.
Vi vet egentligen ingenting om denna planet,
men det finns en möjlighet att det är en vattenvärld,
som en större version av en av Jupiters isiga månar
som kan bestå av 50 massprocent vatten.
I det här fallet skulle den ha en tjock atmosfär av ånga
ovanför ett hav,
inte av flytande vatten,
men av en exotisk form av vatten, en supervätska -
inte riktigt gas, inte riktigt flytande.
Under det skulle det inte vara berg,
utan en sorts högtrycksis,
som is IX.
Så av alla planeterna där ute,
och variationen är häpnadsväckande,
vill vi mest av allt hitta guldlocksplaneter, som de kallas.
Inte för stora, inte för små,
inte för varma, inte för kalla -
utan helt rätt för liv.
Men för att göra det skulle vi behöva se
på planetens atmosfär,
eftersom atmosfären fungerar som en filt som stänger inne värme
- växthuseffekten.
Vi måste kunna bedöma växthusgaserna
på andra planeter.
Science fiction hade också fel om en del grejer.
Star Trek Enterprise
färdades långa avstånd i ofattbara hastigheter
för att kretsa kring andra planeter
så att försteofficer Spock kunde analysera atmosfären
för att se om planeten var beboelig
eller om det fanns livsformer där.
Vi behöver inte resa i warphastighet
för att se andra planeters atmosfär,
även om jag inte vill avråda några blivande ingenjörer
från att lista ut hur man gör det.
Vi kan faktiskt studera atmosfärer
härifrån, från jordbanan.
Det här är en bild på Hubbleteleskopet,
tagen av färjan Atlantis
när den åkte iväg efter den sista bemannade rymdfärden till Hubble.
De installerade en ny kamera,
som vi använder för exoplanet-atmosfärer.
Hittills har vi kunnat studera dussintals atmosfärer hos exoplaneter,
varav sex stycken i detalj.
Men det är inte små planeter som jorden.
De är stora, heta planeter som är enkla att se.
Vi är inte redo,
vi har inte rätt teknologi ännu för att studera små exoplaneter.
Men i alla fall,
jag ville förklara för er hur vi studerar atmosfärer hos exoplaneter.
Föreställ er en regnbåge, för ett ögonblick.
Om vi kunde titta närmare på den här regnbågen, skulle vi se
att några mörka linjer saknas.
Och här är vår sol,
det vita ljuset från solen uppdelat,
inte av regndroppar, men av en spektrograf.
Man kan se alla dessa mörka, vertikala linjer.
En del är väldigt smala, andra är breda,
en del är skuggade i kanterna.
Det här är faktiskt hur astronomer har studerat objekt i skyn
i över ett århundrade.
Varje sorts atom och molekyl
har en speciell uppsättning linjer,
ett fingeravtryck, kan man säga.
Det är så vi studerar atmosfärer hos exoplaneter.
Jag kommer aldrig glömma när jag började jobba
med exoplaneters atmosfärer för 20 år sedan,
hur folk sa till mig,
"Det kommer aldrig hända.
Vi kommer aldrig kunna studera dem, varför ens försöka?"
Därför är jag glad att kunna berätta om de atmosfärer vi studerat hittills,
och detta är verkligen ett eget område.
När det gäller andra planeter, andra jordar, i framtiden,
när vi kan observera dem,
vilken sorts gaser skulle vi leta efter?
Vår egen jord har syre i atmosfären,
20 volymprocent.
Det är mycket syre.
Men utan växter och fotosyntes
skulle det inte finnas syre,
nästan inget syre i vår atmosfär.
Så syre finns här tack vare liv.
Vårt mål är att leta gaser i andra planeters atmosfärer,
gaser som inte hör hemma där,
som kanske kan bero på liv.
Men vilka molekyler borde vi leta efter?
Jag berättade ju hur olika exoplaneterna är.
Vi tror det kommer fortsätta i framtiden,
när vi hittar andra jordar.
Och det är en av grejerna jag jobbar med nu,
jag har en teori.
Det påminner mig om att jag nästan varje dag,
får ett eller flera e-postmeddelanden
från någon med en galen teori om fysik eller gravitation
eller kosmologi eller nåt sånt.
Så snälla, e-posta inte era galna teorier till mig.
(Skratt)
Nåväl, jag hade min egna galna teori.
Men vem går MIT-professorn till?
Jag e-postade en nobelpristagare i fysiologi eller medicin
och han sa, "Visst, kom och prata med mig."
Så jag tog med mina två biokemi-vänner,
och så träffade vi honom och pratade om vår teori.
Teorin var att liv skapar alla små molekyler,
så många molekyler.
Typ allt jag kunde tänka mig utan att vara kemist.
Fundera på det:
koldioxid, kolmonoxid,
molekylärt väte, molekylärt kväve,
metan, metylklorid,
så många gaser.
De finns också av andra orsaker,
men liv skapar till och med ozon.
Vi pratade med honom om det,
och han sågade teorin direkt.
Han hittade ett exempel som inte fanns.
Så vi gick tillbaka till ritbordet
och vi tror att vi har hittat något väldigt intressant inom ett annat område.
Men åter till exoplaneter,
poängen är att liv skapar så många olika sorters gaser,
tusentals gaser.
Det vi gör nu är att försöka lista ut
på vilka typer av exoplaneter,
vilka gaser vi kan hitta som skulle kunna bero på liv.
Så när det är dags och vi hittar gaser
i exoplaneters atmosfärer
och vi inte vet om de produceras
av intelligenta utomjordingar,
eller av träd, eller ett träsk,
eller bara encelliga mikrober.
Jobbet med modellerna
och funderingar på biokemi,
är bra och så.
Men en riktigt stor utmaning framför oss är: Hur?
Hur ska vi hitta dessa planeter?
Det finns faktiskt många sätt att hitta planeter,
flera olika sätt.
Men det jag fokuserar mest på är hur vi kan öppna en port
så att vi i framtiden
kan hitta hundratals jordar.
Vi har en verklig chans att hitta tecken på liv.
Och jag avslutade faktiskt nyligen ett tvåårigt projekt
i den speciella fasen
av ett koncept som vi kallar stjärnskuggan.
Stjärnskuggan är en speciellt utformad skärm
och målet är att flyga stjärnskuggan
så att den blockerar ljuset från en stjärna
för att göra det möjligt för teleskopet att se planeterna direkt.
Här ser ni mig och två medarbetare i mitt team,
vi håller upp en liten del av stjärnskuggan.
Den är formad som en jätteblomma,
och det här är ett prototyp-kronblad.
Konceptet är att stjärnskuggan och teleskopet kan skjutas upp tillsammans,
och att kronbladen vecklas ut från startpositionen.
Staget i mitten skulle expandera
och kronbladen hamna på plats.
Detta måste göras väldigt precist,
på mikrometern för kronbladen
och de måste skickas ut på millimetern.
Den här strukturen skulle behöva flyga
tiotusentals kilometer bort från teleskopet.
Den är tiotals meter i diameter.
Och dess mål är att skärma av stjärnljus med en sådan precision
att vi skulle kunna se planeterna direkt.
Och den måste ha en väldigt speciell form,
på grund av diffraktionen.
Detta är ett riktigt projekt som vi jobbat med,
ni skulle inte tro på hur hårt vi jobbat.
Men bara för att ni inte ska tro att det bara är en film,
här är ett riktigt fotografi
av en andra generationens testplattform för utplacering av stjärnskuggan.
I det här fallet vill jag att ni ska veta
att staget i mitten har likheter
med stora radiokonstruktioner i rymden.
Så efter allt hårt arbete
där vi försöker fundera ut vilka galna gaser som kan finnas där ute,
och vi bygger komplicerade teleskop
som kan vara där ute,
vad kommer vi att hitta?
I bästa fall
hittar vi en bild på en annan exo-jord.
Här är jorden som en ljusblå prick.
Och detta är ett riktigt foto av jorden
taget av Voyager 1,
sex miljarder kilometer bort.
Det röda ljuset är bara ett resultat av kameraoptiken.
Men det som är häftigt att tänka på
är att om det finns intelligenta utomjordingar
på en planet runt en sol nära vårt solsystem
och de bygger sofistikerade rymdteleskop,
sådana som vi försöker att bygga,
är denna ljusblå punkt allt de kommer att se,
ett dammkorn av ljus.
Så ibland, när jag tar mig tid att tänka på min yrkesmässiga kamp
och stora ambition,
är det svårt att tänka på det
när man jämför med universums omätliga storlek.
Ändå ägnar jag resten av mitt liv
åt att hitta en ny jord.
Och jag kan garantera
att med nästa generation av rymdteleskop,
i den andra generationen,
kommer vi att ha förmågan att hitta och identifiera andra jordlika planeter.
Och förmågan att blockera solljuset
så att vi kan leta efter gaser
och undersöka växthusgaserna i atmosfären,
beräkna temperaturen på ytan,
och leta efter tecken på liv.
Men det är inte allt.
När det kommer till att hitta andra planeter som liknar jorden
håller vi på och skapar en ny slags karta
över de närliggande stjärnorna och planeterna som snurrar runt dem
inklusive planeter som faktiskt kan vara beboeliga för människor.
Jag föreställer mig att våra ättlingar,
hundratals år in i framtiden,
kommer att ge sig ut på en interstellär resa till andra världar.
Och de kommer att titta tillbaka på alla oss som generationen
som först hittade de jordlika världarna.
Tackar.
(Applåder)
June Cohen: Och här har vi, för att ställa en fråga,
Rosetta-projektets chef Fred Jansen.
Fred Jansen: Du nämnde halvvägs där
att tekniken för att titta på spektrumet
hos en jordlik exoplanet inte finns än.
När tror du att den kommer att finnas,
och vad är det som krävs?
Det som vi väntar på är det som vi kallar vårt nästa generations Hubbleteleskop.
Det heter James Webb-teleskopet,
och det kommer att lanseras 2018,
och det är vad vi kommer att göra,
vi kommer att titta på en unik typ av planeter
som kallas övergående exoplaneter,
det kommer att vara vårt första försök att studera små planeter
för gaser som kan indikera att planeten är beboelig.
JC: Jag kommer också att ställa en följdfråga, Sara,
som den generalist jag är.
Det som verkligen slår mig är hur mycket motstånd
du stött på i din karriär,
att när du började fundera på exoplaneter
mötte extrem skepticism bland andra forskare,
om de alls existerade,
men du motbevisade dem.
Hur svårt var det att hantera?
SS: Det är ju så att vi forskare
ska vara skeptiska,
för vårt jobb är att säkerställa att vad den andra personen säger
verkligen är sant.
Men att vara en forskare,
som jag tror att ni har sett i det här talet,
är att vara som en upptäcktsresande.
Man måste vara oerhört nyfiken,
och ha en envishet,
en slags resolut vilja att ta sig fram,
vad andra människor än säger.
JC: Jag älskar det. Tack, Sara.
(Applåder)