Защо Земята може някой ден да прилича на Марс

Всяка минута, 400 паунда водород и почти 7 паунда хелий избягват от земната атмосфера в космоса. Астрофизикът Анджали Трипати изучава феномена на атмосферното бягство, и в този завладяващ и достъпен разговор, тя разглежда как този процес може един ден (няколко милиарда години, считано от сега) да превърне синята ни планета в червена.

И когато погледнете към звездите нощем,

е невероятно това,

което може да видите.

То е прекрасно.

Но по-невероятното е това,

което не можем да видим,

защото това, което знаем

днес е, че около всяка звезда

или около почти всяка звезда,

има планета,

или може би няколко.

И какво е това,

което тази картина не ви показва

са всички планети, които познаваме

там в космоса.

Но когато мислим за планети,

ние често мислим за отдалечени неща,

които са много различни от нашата.

Но сме тук на тази планета

и има много неща,

които са невероятни за Земята,

които ние търсим на далечини

и ширини да намерим неща,

които са подобни.

И когато търсим,

ние откриваме невероятни неща.

Но аз искам да ви кажа за

невероятните неща тук на Земята.

И това е, че всяка минута

400 паунда водород

и почти 7 паунда хелий

напускат Земята към космоса.

И това е газ, който

се освобождава и никога не се връща.

Водорода, хелият и много други неща

създават това, което ние

наричаме земната атмосфера.

Атмосферата се състои само от

тези газове, които сформират

тънка синя линия,

това се вижда тук от

Международната Космическа Станция,

снимка, която няколко

астронавти са направили.

И тази тънка обвивка около нашата планета

е това, което позволява

живота да разцъфтява.

То защитава нашата планета

от много влияния,

от метеорити и подобни.

И е такъв невероятен феномен,

и факта, че изчезва

трябва да ви плаши, поне малко.

И този процес е това, което изучавам

и се нарича атмосферно бягство.

Атмосферното бягство не е

специфично за планетата Земя.

То е част от това, което дефинира

планета, ако ме питате,

защото планетите, не само тук

на Земята, но в цялата вселена,

може да преминат през атмосферно бягство.

И по начина, по който се случва

ни разказва за самите планети.

Защото когато се замислите

за Слънчевата система,

може да си мислите за тази картина тук.

И може да кажете, добре има

осем планети, може би девет.

И за тези от вас, които са

стресирани от тази снимка,

ще добавя някой за вас.

(смях)

Благодарение на Нови хоризонти,

ние добавяме Плуто.

И това тук е,

за целта на този разговор и

атмосферното бягство,

Плуто е планета в съзнанието ми,

по същият начин, както други планети

около звездите, които можем да видим

са също планети.

Така фундаментални

характеристики на планетите

включват факта, че са тела

които са свързани заедно от гравитация.

И това е много материал

просто свързан заедно

с тази привличаща се сила.

И тези тела са толкова големи и

имат толкова много гравитация.

За това са кръгли.

И когато погледнете към всичко това,

включително Плуто,

те са кръгли.

И можете да видите как гравитацията

всъщност действа тук.

Но друга фундаментална

характеристика за планетите

е това, което не виждате тук

е, че звездите, Слънцето,

всички планети в

слънчевата система се движат в орбита.

И тази фундаменталност кара

атмосферата да избяга.

Причината, която фундаментално звездите

карат атмосферата да бяга от планетите

е защото звездите предлагат на

планетите частици и светлина,

и топлината, които може да

накара атмосферата да бяга.

И ако си мислите за балон

с горещ въздух,

или гледате тази картина с фенери

от тайландският фестивал,

може да видите как горещият въздух

може да изтласка газовете нагоре.

И ако има достатъчно енергия и нагряване,

което нашето Слънце прави,

този газ, който е толкова лек и

е само обвъзрзан с гравитацията,

може да избяга в космоса.

И това е, което всъщност кара

атмосферата да избяга

тук на Земята и също както

и на други планети -

това взаимодействие между

топлината от звездите

и преодоляването на

гравитационната сила на планетата.

И разказах ви какво се случва

на скалата от 400 паунда

на минута с водорода

и почти седем паунда хелий.

Но как изглежда това?

Е дори и през 80-те,

ние направихме снимки на Земята

на ултравиолетова светлина

използвайки Динамичният Експлорър

на космическият кораб на НАСА.

И тези две изображения на Земята

показват това сияние на бягството

на водорода изглеждат,

показани в червено.

И също може да видите други

характеристики на кислорода и азота

на този бял отблясък

в този кръг показващ ви полярните сияния

и също така някои струйки около тропиците.

Това са картини, които

убедително ни показват

че нашата атмосфера не е само

плътно свързана тук на Земята,

но всъщност просягайки се далеч в космоса,

и с алармираща скорост, мога да добавя.

Но Земята не е единствената,

която преминава през атмосферно бягство.

Марс, най-близкият ни съсед е

малко по-малък от Земята,

и има малко по-малко гравитация,

с която да задържа атмосферата си.

И въпреки, че Марс има атмосфера

можем да видим, че е доста

по-тънка от тази на Земята.

Просто погледнете на повърхността.

Виждате кратери показващи,

че не е имал атмосфера

и не може да спре тези влияния.

Също, можем да видим защо

е "червената планета",

и атмосферното бягство играе роля

в това Марс да е червен.

И това е защото си мислим,

че Марс е имал влажно минало,

и когато водата е имала достатъчно енергия,

се е разградила на водород и кислород,

и водородът с неговата лекота,

избягва в космоса,

и кислородът, който остава

окислява или оръждавява земята,

създавайки това познато

ръждиво червено, което виждаме.

И това е добре когато се гледа

на картини на Марс

да твърдим, че е имало атмосферно бягство,

но НАСА има сонда, която в момента

е на Марс наречена МАПЕН сателит,

и всъщност задачата му е

да изучава атмосферното бягство.

Това е Марс Атмосферно и

Променлив Еволюционен космически кораб.

И резултатите от него вече са

показани на подобни снимки

на тези, които сте виждали тук на Земята.

Ние от дълго време знаем,

че Марс губи атмосфера,

но сега имаме някой невероятни снимки.

Тук например, може да видите

пример за червените кръгове

с размерите на Марс,

а в синьо се вижда водорода,

който бяга от планетата.

И достига повече от 10 пъти

размерът на планетата,

достатъчно далеч,

че да не е свързан с планетата.

Той бяга в космоса.

И ни помага да потвърдим идеите,

като защо Марс е червен,

от тази загуба на водород.

Но водородът не е единствения газ,

който изчезва.

Споменах хелият на Земята

както и кислорода и азота,

и от МАПЕН също можем да видим

кислорода да изчезва от Марс.

И можем да видим това, защото е по-тежък,

и не може да стигне

толкова далеч колкото водорода,

но все пак бяга далеч от планетата.

И не може да го видите ограничен

в червения кръг.

И факта, че можем да наблюдаваме

атмосферно бягство и на нашата планета,

но можем да го изучаваме другаде и

да изпратим космически кораб

ни позволява да научим много за

миналото на планетите,

но и за планетите като цяло

и бъдещетето на Земята.

И един начин, с който всъщност

можем да научим за бъдещето

е с планети толкова отдалечени,

че дори не можем да ги видим.

И само трябва да добавя бележка

преди да продължа

няма да ви покажа подобни снимки на Плутон,

което може да е разочароващо,

но това е защото все още нямаме такива.

Но мисията на Нови Хоризонти в момента

е изучаването на атмосферното бягство

което се губи от планетата.

За това останете свързани и внимавайте за това.

Но планетите, за които не исках да говоря

са познати като транзитни екзопланети.

Всяка планета обикаляща около звезда,

която не е Слънцето

се нарича екзопланета,

или извънслънчева планета.

И тези планети, които начираме транзитни

имат специална особеност

ако погледнете звездата посредата,

ще видите, че всъщност тя мига.

И причината поради, която мига

е защото има планети,

които преминават около нея постоянно,

и на специална ориентация

където планетите блокират

светлината от звездата,

което ни позволява да виждаме

мигаща светлина.

И когато показвайки се на

небосвода нощем звездата

има мигащо движение,

което ни помага да откриваме планети.

Така ние намерихме над 5,000 планети

в нашият Млечен път,

и знаем че има много още,

подобни на тези, които споменах.

И когато погледнем светлината от тези звезди,

това, което виждаме, както казах

не е планета сама по себе си,

но всъщност виждате

затъмняване на светлината

която можем да запишем времово.

И светлината намалява,

когато планетата застане пред звездата,

и това причинява мигането,

което видяхте преди малко.

И не само сме открили планетите,

но ние можем да разгледаме

светлината в различни дължини на вълните.

И споменах наблюдаването

на Земята и Марс в

ултравиолетова светлина.

Ако погледнем транзитните планети

с телескопа Хъбъл,

ние откриваме, че в ултравиолетова светлина

може да видите по-голямо мигане,

по-малко светлина от звездата,

когато планета преминава отпред.

И ние мислим, че защото имаме

удължена атмосфера от водород

около планетата,

което я прави по-подпухнала

и това блокира по-голяма

част от светлината, която виждате.

И използвайки тази техника,

ние можем да открием

няколко транзитни екзопланети,

които преминават през атмосферно бягство.

И тези планети могат да се

нарекат топлият Юпитер

за някои които открихме.

И това е защото тези газови планети

са като Юпитер,

но са толкова близко до техните звезди,

около хиляди пъти по-близко в

сравнение с Юпитер.

И защото всичкият този лек газ е

готов да избяга,

и всичкото това затопляне на звездата,

и има напълно катастрофални нива

на атмосферно бягство.

И също като 400-те паунда на

минута водород, които Земята губи,

за тези планети,

губещи 1.3 милиарда паунда водород

на всяка минута.

И може да си помислите, е добре,

това прави ли планетата близко да края?

И това е въпрос, който хората си задават

когато погледнат нашата слънчева система,

защото планетите близко до

Слънцето са каменисти,

а планетите по-далеч са

по-големи и по-газови.

Може ли да се започне с някоя като Юпитер

която всъщност е близка до Слънцето,

и се е оттървал от всичкият газ в нея?

Сега ние мислим, че ако започнем с

нещо като Юпитер,

всъщност не може да приключи с

Меркурий или Земята.

Но ако започнем с нещо по-малко,

възможно е достатъчно газ да е изчезнал

което би имало значително въздействие

и би оставило нещо много различно

от това с което започнахме.

И всичко това звучи доста общо

и ние можем да мислим за

нашата слънчева система,

но какво общо има това със Земята?

Е в близкото бъдеще

Слънцето ще е по-ярко.

И когато това се случи

нагряването, което ще грее от Слънцето

ще бъде много интензивно.

По същият начин, по който виждате газ да се

отделя от горещия Юпитер,

газ ще се отделя и от Земята.

И това е към което гледаме

или поне към което се подготвяме,

е факта, че в близкото бъдеще,

Земята ще изглежда повеча като Марс.

Нашият водород, от водата ще се разгради,

и ще избяга в космоса с по-голяма скорост,

и ние ще сме оставени със суша,

на червена планета.

Но не се плашете, това няма да се случи в

близките милиарда години,

и има време, в което да се подготвим.

(смях)

Но аз исках да бъдете запознати с това, което престои,

не само в бъдеще,

но това, че атмосферното бягство се случва в момента.

И има много невероятна наука,

за която чувате случваща се в космоса,

и планети, които са далеч,

и ние изучаваме тези планети, за да научим
за тези светове.

Но както научаваме за Марс или екзопланетите
като горещият Юпитер,

ние откриваме неща като атмосферното бягство,

което ни казва много повече за нашата
планета тук на Земята.

И имайте го впредвид, следващият път когато си
мислите за това колко далеч е космоса.

Благодаря Ви.

(аплодисменти)