I am in search of another planet in the universe where life exists. I can't see this planet with my naked eyes or even with the most powerful telescopes we currently possess. But I know that it's there. And understanding contradictions that occur in nature will help us find it.
Poszukuję planet we wszechświecie, na których istnieje życie. Nie widać ich gołym okiem ani nawet najmocniejszym teleskopem, jaki obecnie posiadamy. Ale wiem, że tam są. Zrozumienie przeciwieństw, które występują w naturze, pomoże nam je odnaleźć.
On our planet, where there's water, there's life. So we look for planets that orbit at just the right distance from their stars. At this distance, shown in blue on this diagram for stars of different temperatures, planets could be warm enough for water to flow on their surfaces as lakes and oceans where life might reside. Some astronomers focus their time and energy on finding planets at these distances from their stars. What I do picks up where their job ends. I model the possible climates of exoplanets. And here's why that's important: there are many factors besides distance from its star that control whether a planet can support life.
Na naszej planecie tam, gdzie jest woda, jest życie. Szukamy więc planet, które krążą w odpowiedniej odległości od gwiazd. W tej przestrzeni, oznaczonej na niebiesko na wykresie dla gwiazd o różnej temperaturze, planety są wystarczająco ciepłe, by woda była płynna na powierzchni, w jeziorach czy oceanach, gdzie może istnieć życie. Niektórzy astronomowie skupiają się na szukaniu planet w tej odległości od gwiazd. Moja praca zaczyna się wtedy, gdy ich się kończy. Tworzę prawdopodobne modele klimatu na egzoplanetach. Dlaczego to takie ważne? Jest wiele czynników, oprócz odległości od gwiazdy, wpływających na to, czy na planecie jest życie.
Take the planet Venus. It's named after the Roman goddess of love and beauty, because of its benign, ethereal appearance in the sky. But spacecraft measurements revealed a different story. The surface temperature is close to 900 degrees Fahrenheit, 500 Celsius. That's hot enough to melt lead. Its thick atmosphere, not its distance from the sun, is the reason. It causes a greenhouse effect on steroids, trapping heat from the sun and scorching the planet's surface. The reality totally contradicted initial perceptions of this planet. From these lessons from our own solar system, we've learned that a planet's atmosphere is crucial to its climate and potential to host life.
Na przykład Wenus. To imię rzymskiej bogini miłości i piękna, zostało nadane jej przez łagodny i eteryczny widok na niebie. Ale pomiary sond kosmicznych niosą ze sobą całkiem inny obraz. Temperatura powierzchni wynosi blisko 500 stopni Celsjusza. To wystarczy, by stopić ołów. To gruba atmosfera, a nie odległość od Słońca jest tego powodem. Powoduje efekt cieplarniany, zatrzymujący ciepło słoneczne i palący powierzchnię planety. Rzeczywistość okazała się całkiem odmienna od wczesnych wyobrażeń o tej planecie. Z lekcji wyciągniętej w naszym układzie wiemy, że atmosfera planety ma kluczowe znaczenie dla klimatu i potencjalnego istnienia życia.
We don't know what the atmospheres of these planets are like because the planets are so small and dim compared to their stars and so far away from us. For example, one of the closest planets that could support surface water -- it's called Gliese 667 Cc -- such a glamorous name, right, nice phone number for a name -- it's 23 light years away. So that's more than 100 trillion miles. Trying to measure the atmospheric composition of an exoplanet passing in front of its host star is hard. It's like trying to see a fruit fly passing in front of a car's headlight. OK, now imagine that car is 100 trillion miles away, and you want to know the precise color of that fly.
Nie wiemy, jakie są atmosfery tych planet, ponieważ są one tak małe i blade w porównaniu do ich gwiazd, a poza tym są tak daleko. Jedna z najbliższych planet, na której powierzchni może być woda, Gliese 667 Cc, przepiękne imię, niczym numer telefonu, jest 23 lata świetlne stąd. To ponad 160 trylionów kilometrów. Zmierzenie składu atmosfery egzoplanety przesuwającej się przed swoją gwiazdą jest bardzo trudne. To jakby patrzeć na muszkę przelatującą przed reflektorem samochodu. A teraz wyobraźcie sobie, że ten samochód jest 160 trylionów kilometrów stąd, a wy chcecie znać kolor tej muszki.
So I use computer models to calculate the kind of atmosphere a planet would need to have a suitable climate for water and life.
Używam więc modeli komputerowych, by oszacować rodzaj atmosfery, którą planeta potrzebuje, aby posiadać klimat odpowiedni dla wody i życia.
Here's an artist's concept of the planet Kepler-62f, with the Earth for reference. It's 1,200 light years away, and just 40 percent larger than Earth. Our NSF-funded work found that it could be warm enough for open water from many types of atmospheres and orientations of its orbit. So I'd like future telescopes to follow up on this planet to look for signs of life.
To artystyczna wizja planety Kepler-62f porównanej do Ziemi. Jest 1200 lat świetlnych stąd i tylko 40% większa od Ziemi. Z pomocą Narodowej Fundacji na Rzecz Nauki dowiedliśmy, że jest wystarczająco ciepła, by mieć wodę, przy wielu typach atmosfer i rodzajach nachylenia orbity. Chciałabym, by w przyszłości teleskopy śledziły tę planetę w poszukiwaniu życia.
Ice on a planet's surface is also important for climate. Ice absorbs longer, redder wavelengths of light, and reflects shorter, bluer light. That's why the iceberg in this photo looks so blue. The redder light from the sun is absorbed on its way through the ice. Only the blue light makes it all the way to the bottom. Then it gets reflected back to up to our eyes and we see blue ice. My models show that planets orbiting cooler stars could actually be warmer than planets orbiting hotter stars. There's another contradiction -- that ice absorbs the longer wavelength light from cooler stars, and that light, that energy, heats the ice.
Lód na powierzchni jest także ważny dla klimatu. Absorbuje dłuższe, czerwone długości fal światła, a odbija krótsze, niebieskie światło. To dlatego góry lodowe na tym zdjęciu są tak niebieskie. Czerwieńsze światło słoneczne jest pochłaniane przez lód. Tylko niebieskie światło dociera do samego końca. Następnie odbija się i trafia do naszych oczu, dlatego widzimy niebieski lód. Moje modele pokazują, że planety okrążające chłodniejsze gwiazdy mogą być cieplejsze niż te, które okrążają gorętsze gwiazdy. Jeszcze jedno przeciwieństwo. Lód pochłania dłuższe fale światła z chłodniejszych gwiazd, a to światło, ta energia, podgrzewa lód.
Using climate models to explore how these contradictions can affect planetary climate is vital to the search for life elsewhere.
Stosowanie modeli, aby odkryć, jak te przeciwieństwa mogą wpłynąć na klimat planety, jest niezbędne do poszukiwania życia.
And it's no surprise that this is my specialty. I'm an African-American female astronomer and a classically trained actor who loves to wear makeup and read fashion magazines, so I am uniquely positioned to appreciate contradictions in nature --
Nic dziwnego, że to moja specjalność. Jestem Afroamerykanką-astronomem, aktorką o wykształceniu klasycznym, uwielbiam się malować i czytać magazyny o modzie, więc w naturze mam predyspozycje do doceniania przeciwieństw.
(Laughter)
(Śmiech)
(Applause)
(Brawa)
... and how they can inform our search for the next planet where life exists.
I do tego, jak pomagają nam w poszukiwaniu kolejnych planet.
My organization, Rising Stargirls, teaches astronomy to middle-school girls of color, using theater, writing and visual art. That's another contradiction -- science and art don't often go together, but interweaving them can help these girls bring their whole selves to what they learn, and maybe one day join the ranks of astronomers who are full of contradictions, and use their backgrounds to discover, once and for all, that we are truly not alone in the universe.
Moja organizacja Rising Stargirls naucza astronomii czarne dziewczęta ze szkół średnich za pomocą teatru, pisania i sztuk wizualnych. To kolejne przeciwieństwo: nauka i sztuka rzadko idą w parze, ale łączenie ich może pozwolić dziewczętom włożyć całą duszę w naukę. Może pewnego dnia dołączą do grona astronomów, którzy są pełni przeciwieństw i wykorzystają swoje pochodzenie, aby wreszcie odkryć, że naprawdę nie jesteśmy sami we wszechświecie.
Thank you.
Dziękuję.
(Applause)
(Brawa)