Per què la Terra s'assemblarà a Mart algun dia?

Cada minut, més de 180 quilograms d'hidgrogen i al voltant de 3 quilograms d'heli escapen de l'atmosfera de la Terra cap a l'espai exterior. L'astrofísica Anjali Tripathi estudia el fenòmen de l'escapament atmosfèric i amb aquesta fascinant i accessible xerrada, delibera sobre com aquest procés podria convertir algun dia (d'aquí uns mil milions d'anys) en nostre planeta blau en un de vermell.

Quan mirem les estrelles a la nit,

és increïble el que veiem.

És preciós.

Però encara més increïble
és el que no podem veure,

perquè el que sabem avui dia

és que al voltant de cada estrella
o gairebé cada estrella,

hi ha un planeta,

o probablement més d'un.

El que no ens mostra aquesta imatge

són tots els planetes que coneixem

de l'espai.

Però quan pensem en planetes,
tendim a pensar en coses llunyanes

que són molt diferents del que tenim.

Però som aquí, en un planeta,

i la Terra té tantes coses increíbles

que busquem per tot arreu
per trobar coses que s'hi assemblin.

I quan busquem,
trobem coses increïbles.

Però us vull parlar
d'una cosa increïble de la Terra.

I és que cada minut,

més de 180 kg d'hidrogen

i al voltant de 3 kg d'heli

s'escapen de la Terra cap a l'espai.

És gas que se'n va i no torna mai més.

L'hidrogen, l'heli i moltes altres coses

formen el que es coneix com
l'atmosfera de la Terra.

L'atmosfera són tots aquests gasos
que formen una fina línia blava

que veiem aquí, desde
l'Estació Espacial Internacional,

en una fotografia feta
per uns astronautes.

I aquesta tènue capa al voltant
del nostre planeta

és el que permet que la vida floreixi.

Protegeix el planeta de molts impactes,

de meteorits i semblants.

I es tracta d'un fenomen tan increïble

que el fet que estigui desapareixent

us hauria d'espantar, almenys una mica.

Jo em dedico a estudiar aquest procés

i s'anomena escapament atmosfèric.

L'escapament atmosfèric no és un fenomen
específic del planeta Terra.

És part del que representa
ser un planeta,

perquè els planetes, no només la Terra,
sinó per tot l'univers,

experimenten l'escapament atmosfèric.

I la manera en què això passa ens diu
molt dels propis planetes.

Perquè si penseu en el sistema solar,

pot ser que penseu en aquesta imatge.

I diríeu, bé, hi ha vuit planetes,
potser nou.

Pels que estiguin desconcertats
amb aquesta imatge,

afegiré una cosa per vosaltres.

(Riures)

Per cortesia de New Horizons,
afegirem Plutó.

La qüestió és que,

pels objectius de la xerrada
i l'escapament atmosfèric,

Plutó és un planeta que tinc en ment,

de la mateixa manera que planetes
al voltant d'altres estrelles que no veiem

també són planetes.

Les característiques fonamentals
dels planetes

inclouen el fet que són cossos

que es mantenen units per la gravetat.

Es tracta d'un munt de material
que es manté adherit

per aquesta força d'atracció.

Aquests cossos són molt grans
i tenen molta gravetat.

Per això són rodons.

Quan els observem tots,

Plutó inclòs,

són rodons.

Com veieu, la gravetat hi té
molt a veure aquí.

Una altra característica
fondamental dels planetes

és el que no veiem aquí,

i és l'estrella, el Sol,

al voltant de la qual orbiten
tots els planetes del Sistema Solar.

I és bàsicament el que
provoca l'escapament atmosfèric.

La raó per què les estrelles causen
l'escapament atmosfèric dels planetes

és perquè ofereixen als planetes
partícules, llum i calor

que pot provocar que
les atmosferes marxin.

Si penseu en un globus aerostàtic,

o observeu aquesta imatge
de fanalets d'un festival a Tailàndia,

veieu com l'aire calent
propulsa els gasos cap amunt.

I amb prou energia i calor,

cosa que el Sol té,

el gas, que és molt lleuger
i únicament subjecte per la gravetat,

pot escapar-se cap a l'espai.

I axiò és el que realment
causa l'escapament atmosfèric

aquí a la Terra i en altres planetes.

La interacció entre
la calor que desprèn l'estrella

i intentar vèncer la força
gravitatòria del planeta.

Us he explicat que passa

a un ritme de més de 180 kg
per minut amb l'hidrogen

i al voltant de 3 kg amb l'heli.

Però quina pinta fa això?

Bé, fins i tot als vuitanta,

vam fotografiar la Terra

en ultraviolat

desde l'astronau Dynamic Explorer
de la NASA.

Aquestes dues imatges de la Terra

mostren com es veu aquest
esclat d'hidrogen que s'escapa,

que apareix en vermell.

També podeu veure altes elements
com l'oxigen i el nitrogen

en aquest resplendor

al cercle que mostra les aurores

i també alguns filets
al voltant dels tròpics.

Així, aquestes imatges mostren
de manera concluent

que la nostra atmosfera no només
s'aferra a nosaltres aquí a la Terra

sinó que efectivament
s'expandeix cap a l'espai,

i a un ritme alarmant, he de dir.

Però la Terra no és la única
que pateix l'escapament atmosfèric.

Mart, el nostre veí més proper,
és molt més petit que la Terra,

per tant, té molta menys gravetat
amb què poder aferrar la seva atmosfera.

I tot i que Mart té una atmosfera,

veiem com és molt més prima
que la de la Terra.

Només cal veure la superfície.

Veiem cràters que indiquen
que no hi havia una atmosfera

per evitar els impactes.

També veiem que es el "planeta vermell",

i l'escapament atmosfèric influeix

en el fet que Mart sigui vermell.

Perquè pensem que Mart
va tenir un passat molt més humit,

i que quan l'aigua va tenir prou energia,
es va separar en hidrogen i oxigen,

i com que l'hidrogen era tan lleuger,
es va fugar cap a l'espai,

i l'oxigen que va quedar

va oxidar o rovellar el sòl,

provocant aquest familiar color
vermell rovellat que veiem.

Está bé mirar fotos de Mart i dir

que l'escapament atmosfèric
segurament va passar,

però la NASA té actualment una sonda
a Mart, el satèl·lit MAVEN,

i la seva feina és estudiar
l'escapament atmosfèric.

És l'aeronau espacial
Evolució Atmosfèrica i Volàtil de Mart.

I els resultats ja han mostrat
imatges molt similars

a les que hem vist de la Terra.

Fa temps que sabem que Mart
perdia la seva atmosfera,

però en tenim imatges sorprenents.

Aquí, per exemple,
veiem, el cercle vermell

és la mida de Mart,

i en blau veiem l'hidrogen
que s'escapa del planeta.

S'està expandint més de 10 vegades
la mida del planeta.

Marxa tan lluny que ja no está vinculat
al planeta.

S'està escapant cap a l'espai.

Aquest fet ens ajuda a confirmar idees,

com per què Mart és vermell,
per la pèrdua d'hidrogen.

Però l'hidrogen no és l'únic gas
que es perd.

He mencionat l'heli de la Terra
i una mica d'oxigen i nitrogen,

i desde el MAVEN també podem observar
l'oxigen que perd Mart.

I veiem que, com que l'oxigen
es més pesat,

no pot arribar tan lluny com l'hidrogen,

però igualment s'escapa del planeta.

No el veiem confinat
dins el cercle vermell.

Així, el fet que no només veiem
l'escapament atmosfèric al nostre planeta

sinó que el podem estudiar a tot arreu
i enviar aeronaus

ens permet aprendre
sobre el passat dels planetes

i també sobre els planetes en general

i el futur de la Terra.

Així, una manera d'aprendre
realment sobre el futur

és a través de planetes
tan llunyans que no podem veure.

He de dir, però,
abans de seguir amb això,

que no us mostraré imatges
com aquesta de Plutó,

cosa que us podria decebre,

però és perquè encara no en tenim cap.

Actualment la missió New Horizons
estudia l'escapament atmosfèric

que perd el planeta.

Així que estigueu atents al tema.

Els planetes dels que us volia parlar

es conèixen com exoplanetes transitoris.

Qualsevol planeta que orbita
al voltant d'una estrella que no és el Sol

s'anomena exoplaneta,
o planeta extrasolar.

I aquests planetes que anomenem
transitoris

tenen un tret especial

que si mirem aquesta estrella
al centre,

veurem que en realitat centelleja.

I la raó per la que centelleja

és perquè hi ha planetes que van passant
per davant constantment,

i está orientada
de tal manera

que els planetes bloquejen
la llum de l'estrella

i ens permet veure aquest centelleig.

I si observem atentament
les estrelles a la nit,

aquest moviment brillant

ens permetrà descobrir planetes.

Així és com hem sigut capaços
de detectar més de 5.000 planetes

a la nostra Via Làctia,

i sabem que n'hi ha molts més
allà dalt, com he dit abans.

Quan observem la llum
d'aquestes estrelles,

el que veiem, com he dit,
no és el planeta en sí,

el que veiem és
l'enfosquiment de la llum

que podem registrar en el temps.

La llum disminueix a mesura que
el planeta es redueix davant l'estrella,

i això és el centelleig que
hem vist abans.

No només podem detectar planetes,

també podem observar la llum
en diferents longituds d'ona.

Abans he mencionat que miràvem
la Terra i Mars amb llum ultraviolada.

Si observem els exoplanetes transitoris
amb el telescopi espacial Hubble,

trobem que en l'ultraviolat,

veiem un centelleig molt més potent,
molta menys llum de l'estrella,

quan el planeta passa per davant.

I creiem que és perquè hi ha
una extensa atmosfera d'hidrogen

al voltant del planeta

que fa que es vegi més inflat

i bloqueja més
quantitat de la llum que veiem.

Amb l'ús d'aquesta tècnica,
hem pogut descobrir

alguns exoplanetes transitoris
que experimenten l'escapament atmosfèric.

I a aquests planetes se'ls pot
anomenar Júpiters ardents,

per alguns dels que hem trobat.

I això és perquè són
planetes gasosos com Júpiter,

però són molt a prop de l'estrella,

unes cent vegades més a prop que Júpiter.

Com que hi ha tot aquest gas lleuger
a punt per escapar-se,

i tota aquesta calor de l'estrella,

els índex d'escapament atmosfèric
són totalment devastadors.

A diferència dels més de 180 kg per minut
d'hidrogen que es perden a la Terra,

en aquests planetes,

es perden més de 750 milions de kg
d'hidrogen per minut.

I pensareu, bé,
això fa que el planeta deixi d'existir?

És una pregunta que es feia la gent

quan observaven el sistema solar,

ja que, els planetes més
propers al Sol són rocosos,

i els planetes més llunyans
són més grossos i més gasosos.

Es podria haver començat amb
una cosa com Júpiter

que realment estigués prop del Sol,

i desfer-se de tot el seu gas?

Pensem que si comença amb
alguna cosa com un Júpiter ardent,

realment no pot acabar en
Mercuri o la Terra.

Però si es comencès amb
una cosa més petita,

seria possible que s'hagués
escapat prou gas

que l'impacte que causés fos tal

que deixés una cosa molt diferent
de la que hi havia inicialment.

Tot això sona bastant general,

i podem pensar en el sistema solar,

però, què té a veure això amb nosaltres
aquí a la Terra?

Bé, en un futur llunyà,

el Sol es tornarà més brillant.

I quan això passi,

la calor que rebem del Sol
es tornarà molt intensa.

De la mateixa manera que veiem
el gas desprendre's d'un Júpiter ardent,

el gas es desprendrà de la Terra.

I el que podem esperar,

o si més no, preparar-nos-hi,

és el fet que en un futur llunyà,

la Terra s'assemblarà més a Mart.

El nostre hidrogen, de l'aigua
que es trenca,

s'escaparà cap a l'espai més ràpidament,

i ens quedarem amb
un planeta sec i vermellós.

No patiu, no serà fins
d'aquí uns mil milions d'anys,

tenim temps de preparar-nos.

(Riures)

Però volia que fòssiu conscients
de què està passant,

no només en un futur,

l'escapament atmosfèric
està passant mentres parlem.

Sentim a parlar d'un munt de ciència
increïble que passa a l'espai

i en planetes llunyans,

i estudiem aquests planetes
per aprendre sobre aquests móns.

Però mentres estudiem Mart
o exoplanetes com Júpiters ardents,

trobem coses com l'escapament atmosfèric

que ens diu molt més
sobre el nostre planeta Terra.

Tingueu això en compte la propera vegada
que penseu que l'espai està molt lluny.

Gràcies.

(Aplaudiments)